CN101910583A - Vcr万向轴传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变压缩比式内燃机，该内燃机包括：被可转动(2)地支承的曲轴(1)；固定在该曲轴(1)上的飞轮(3)；设置在该曲轴(1)和变速器的变速器输入轴(23)之间的联接轴(10，26，27，28)。

Description

VCR万向轴传动装置
技术领域
本发明涉及内燃机以及传动系，最好是用于车辆尤其是公路行驶车辆的内燃机和传动系。内燃机优选是多缸内燃发动机，尤其是3缸、4缸、5缸或6缸发动机。本发明的目的是，用偏心曲轴轴承补偿VCR发动机中的曲轴相对变速器输入轴的轴线错位。
背景技术
在偏心曲轴轴承的现有技术中，有人提出平行曲柄传动机构或圆柱齿轮-齿圈传动级作为可行补偿方案。
这两个变型方案的缺点在于以下，在所有凸轮位置上，在补偿传动机构中存在滑动和滚动，这导致过多摩擦。而且，补偿传动机构安置在曲轴和飞轮之间，该飞轮本身部分由补偿传动机构构成。由于在内燃机中由原理决定了在曲轴法兰处存在高的动态力矩，所以补偿传动机构承受高负荷并且必须取相应大的尺寸。
此外，GB173,252提出了这样一个方案，内燃机配备有液压机构，借助此液压机构，曲轴可被升降以便借此能改变在内燃机中可供使用的压缩体积。通常此时有以下要求，必须采用柔性传动装置将驱动力从曲轴传递至与变速器相连的从动轴。发动机单元和变速器应固定安装在车架上。从该文献中得不到其它信息。所提出的液压曲轴分配机构的结构实施是复杂的，并且支出很大。
发明内容
本发明的任务是避免在实现以上目的时的上述缺陷。
该任务将通过最好具有权利要求1特征的内燃机以及具有权利要求12特征的传动系来完成。由从属权利要求以及以下说明中得到其它的优点。在这里，各实施方式的独立特征可以与其它实施方式的其它特征组合成本发明的改进方案。
提出如下方案，其中附图标记涉及以下附图，但没有由此限制性地解释这些特征：
一种变压缩比式内燃机，包括：
可转动(2)地支承的曲轴(1)；
固定在该曲轴(1)上的飞轮(3)；
设置在该曲轴(1)和变速器的变速器输入轴(23)之间的联接轴(10，26，27，28)。
其它提案提出了以下实施方式：
在内燃机中，该联接轴具有至少一个万向轴(10，26，27，28)和/或柔性轴。柔性轴最好被用于驱动桥传动装置，此时的内燃机是前方装入的，而变速器紧接在传动轴前地从后方装入。
根据一个改进方案规定，万向轴至少部分是脂润滑的。在万向轴和曲轴和/或变速器输入轴之间的联接优选是脂润滑的。为此，可以将内燃机的相应封装实现为：
在内燃机中，该万向轴具有与该曲轴(1)联接的第一轴端(10)和能与该变速器输入轴(23)联接的第二轴端(26)。
在内燃机中，飞轮(3)设置在曲轴(1)和联接轴(10，26，27，28)优选所述第一轴端(10)之间。
在内燃机中，万向轴(10，26，27，28)具有至少两个铰接机构(10，28；26，28)。
在内燃机中，在每两个相邻的铰接机构(10，28；26，28)之间设有一个中间轴(27)。
在内燃机中，曲轴(1)和/或联接轴(10，26，27，28)具有至少一个移动铰接机构。
在内燃机中，该铰接机构包括至少一个十字铰(28)和/或至少一个同步铰和/或至少一个球铰和/或至少一个三销铰和/或至少一个弧形齿联轴器。
在内燃机中，曲轴(1)在某个转动位置与变速器输入轴(23)同轴。
在内燃机中，该某个转动位置对应于一个可预定的压缩比，该压缩比在内燃机工作中最常使用。为此，例如可以关于车辆的当前使用者的驾驶行为进行统计分析。
在内燃机中，该某个转动位置对应于最大压缩比。
用于车辆的传动系包括：
根据前述提案之一所述的内燃机(1)；
具有变速器输入轴(23)的变速器；其中
该联接轴(10，26，27，28)设置在该曲轴(1)和该变速器输入轴(23)之间。
在传动系中，变速器输入轴(23)通过一个附加轴承来支承。
另一实施方式规定，例如当压缩比Epsilon最大时，在曲轴和变速器输入轴之间存在同轴对齐关系，尤其当压缩比Epsilon为最大值的70％-100％时，存在同轴对齐关系。
利用以上提出的实施方式，例如可以避免与磨损有关的发动机工作点处的过多摩擦，在此，在其余点仅出现少量的过多摩擦。这能以较低的构造成本和较低的生产安装成本来实现。
一个实施方式做出以下规定：飞轮保持与曲轴的固定螺栓联接并且由此共同转动。在曲轴和变速器输入轴之间装入一个万向轴。
当如所提出地使飞轮和曲轴固定螺栓联接时，万向轴最好仅承受与换向传动装置相同的数量级的负荷。
非常有利的是，发动机和变速器如此相互取向，即当调节出最好对应于最经常行驶的压缩调节位置的凸轮位置时，曲轴和变速器输入轴同轴。这例如可以通过试验周期处理来完成，以及在车辆正常运行中通过车辆使用者的驾驶行为的分析处理来完成。因此，使用者可以有选择地识别并且执行相应的行车方式处理。例如从发动机研究中已知，例如按照新的欧洲行驶循环测试(NEFZ)，可以用最大压缩比行驶几乎整个时间。如果曲轴和变速器轴同轴对齐，则万向轴刚性地转动，并且没有出现滑动或者滚动，就是说存在完美的中性摩擦(Reibungsneutralitaet)。
如果采用柔性轴，则它是可弯曲的但是抗扭的。柔性轴相对围绕轴的纵轴线的转动力矩基本上是转动刚性的，但是可通过一个朝向最终离心力的力而变形。因此通过该柔性轴，实现了轴转动时的不受干扰的偏移。此外，轴最好对称支承并且在转动时也相对支承点对称地变形，从而能避免轴承倾斜。结果，通过设有柔性轴而能目的明确地影响轴的弯曲线。为了避免轴承倾斜，可以规定轴承表面为鼓凸形。最好在驱动桥传动装置中设置柔性轴。
附图说明
结合以下附图来详细说明其它的实施方式和改进方案。但是，各自所描述或示出的特征不局限于各自的实施方式。相反，来自不同实施方式以及来自以上说明的一个或多个特征可以在本发明范围内组合成其它实施方式。此外，得自附图的特征不是限制性的，而是解释性的。以下将结合附图来详细说明本发明：
图1表示发动机变速器总成的纵截面，示出了最后的曲轴凸轮，只示出曲轴端；
图2表示曲轴端、万向轴以及变速器输入轴；
图3表示变速器和最后的凸轮的前视图；
图4表示分离机构；
图5表示没有变速器的发动机的纵截面；
图6表示分离轴承机构的横截面。
具体实施方式
以下，将结合附图来说明一个实施方式，该实施方式是示范性而非限制性的。
飞轮3和曲轴1借助螺栓7以传力配合方式相互联接。根据这个实施方式，该曲轴支承在凸轮2中，凸轮2通常是分体结构。但是，也可以采用整体式凸轮。万向轴联接可以通过各种不同的机器零部件来实现：
-十字铰(万向铰)；
-同步铰(同动型铰链)；
-三销铰；
-弧形齿联轴器。
因为待联接的轴是轴线平行的，所以万向轴最好由两个铰接机构组成。尤其在轴线不平行情况下，另一个实施方式规定采用三个或四个铰接机构。
前侧的铰接机构10最好通过两个轴承8和9被静定支承在曲轴中。后侧的铰接机构26将通过两个轴承24和25被静定支承在变速器上。有利的是，支承变速器输入轴23并且使后侧的铰接机构与变速器输入轴相联接。一个实施方式规定，在万向轴在弯曲运行中发生长度变化时，可以如此实现补偿，即两个铰接机构中的至少一个是可轴向移动地构成的、两个铰接机构可轴向移动和/或在中间轴27中设置长度补偿手段。
连接盘14可移动但抗转动地与前侧的铰接机构联接，例如借助键轴联接。起动离合器的结构对应于这样的结构，其例如包括下述的构件和下述构件的示例性组装结构：离合器架12、压盘13和膜片弹簧16。此时的特点是，膜片弹簧连同曲轴一起按照圆形轨迹转动。在所提出的实施方式中，分离轴承19为此与分离体20连接，其中分离体具有相对分离轴承的接纳面偏心的内表面20.1。分离座22具有偏心的外表面22.1。此时，曲轴凸轮的偏心率必须与分离轴承导向机构上的偏心率一致。分离体20必须容易接近地在分离轴承座上转动。这可以通过一个轴承例如另一个滚动轴承或者通过可相对滑动的主体表面的相应材料配对来实现。
分离体的转动将通过膜片弹簧并经分离轴承被传递给分离体。而滑动套筒21同心地支承在分离轴承座上，从而例如可以按照传统方式构成分离叉。在后侧凸轮上的相对箱体的密封通过另一个油封6来实现。为此，油封唇不一定经过分体式凸轮的接缝，可以在半凸轮对接后热套装上一个封闭环4，借此保证可靠的密封。

Claims (13)

1.一种变压缩比式内燃机，该内燃机包括：
-曲轴(1)，该曲轴(1)被可转动(2)地支承；
-飞轮(3)，该飞轮(3)被固定在所述曲轴(1)上；
-联接轴(10，26，27，28)，该联接轴设置在所述曲轴(1)和变速器的变速器输入轴(23)之间。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述联接轴具有至少一个万向轴(10，26，27，28)和/或柔性轴。
3.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，所述万向轴具有第一轴端(10)和第二轴端(26)，所述第一轴端(10)与所述曲轴(1)联接，所述第二轴端(26)能够与所述变速器输入轴(23)联接。
4.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，所述飞轮(3)设置在所述曲轴(1)和所述联接轴(10，26，27，28)之间，优选设置在所述曲轴(1)和所述第一轴端(10)之间。
5.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，所述万向轴(10，26，27，28)具有至少两个铰接机构(10，28；26，28)。
6.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，在每两个相邻的铰接机构(10，28；26，28)之间设有一个中间轴(27)。
7.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，所述曲轴(1)和/或所述联接轴(10，26，27，28)具有至少一个移动铰接机构。
8.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，所述铰接机构包括至少一个十字铰(28)和/或至少一个同步铰和/或至少一个球铰和/或至少一个三销铰和/或至少一个弧形齿联轴器。
9.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，所述曲轴(1)在某个转动位置中与所述变速器输入轴(23)同轴。
10.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，所述某个转动位置对应于一个在内燃机工作中被最常使用的压缩比。
11.根据前述权利要求之一所述的内燃机，其特征在于，所述某个转动位置对应于最大的压缩比。
12.一种用于车辆的传动系，该传动系包括：
-根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)；
-具有变速器输入轴(23)的变速器；其中，
所述联接轴(10，26，27，28)设置在所述曲轴(1)和所述变速器输入轴(23)之间。
13.根据权利要求12所述的传动系，其特征在于，所述变速器输入轴(23)通过一个附加轴承来支承。
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