具有减振功能的发动机总成的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机动车动力系统，具体提供一种具有减振功能的发动机总成。
【背景技术】
[0002]发动机尤其是直列发动机的振动主要是活塞在气缸内的上下往复运动引起的。相应地，发动机的振动也主要表现为沿竖直方向的抖动。当这种抖动传递到客舱内时，会大幅增加成员可以听到的噪音和感受到的振动，严重影响车辆的NVH特性和驾乘体验。
[0003]现有的发动机减振装置主要通过减振胶垫等类似物来隔离发动机振动，使传递到客舱内的振动被最大程度地减少。然而，这种隔离方式的振动抑制效果非常有限，而且随着机动车的使用年限增加，减振胶垫会劣化甚至失效，从而导致对发动机振动和噪音的抑制效果日趋变差。
[0004]因此，需要开发一种新型的发动机减振装置来有效抑制甚至消除发动机的振动。
【发明内容】
[0005]本发明旨在解决上述问题。具体而言，本发明旨在解决现有发动机减振装置无法有效抑制发动机振动的问题。
[0006]为此目的，本发明提供一种具有减振功能的发动机总成。该发动机总成包括减振装置，该减振装置又包括:第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨和第四滑轨，所述第一滑轨固定到机动车的车架上并且包括设置在其中的第一外侧弹性构件和第一内侧弹性构件，所述第二滑轨也固定到所述车架上并且包括设置在其中的第二外侧弹性构件和第二内侧弹性构件，所述第三滑轨也固定到所述车架上并且包括设置在其中的第三外侧弹性构件和第三内侧弹性构件，所述第四滑轨也固定到所述车架上并且包括设置在其中的第四外侧弹性构件和第四内侧弹性构件；第一滑块、第二滑块、第三滑块和第四滑块，所述第一滑块设置在所述第一滑轨中并且介于所述第一外侧弹性构件与所述第一内侧弹性构件之间并抵靠这两个弹性构件，所述第二滑块设置在所述第二滑轨中并且介于所述第二外侧弹性构件与所述第二内侧弹性构件之间并抵靠这两个弹性构件，所述第三滑块设置在所述第三滑轨中并且介于所述第三外侧弹性构件与所述第三内侧弹性构件之间并抵靠这两个弹性构件，所述第四滑块设置在所述第四滑轨中并且介于所述第四外侧弹性构件与所述第四内侧弹性构件之间并抵靠这两个弹性构件；以及第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的第一端活动连接到所述发动机的上部并且其第二端活动连接到所述第一滑块上，所述第二连杆的第一端活动连接到所述发动机的上部并且其第二端活动连接到所述第二滑块上，所述第三连杆的第一端活动连接到所述发动机的上部并且其第二端活动连接到所述第三滑块上，所述第四连杆的第一端活动连接到所述发动机的上部并且其第二端活动连接到所述第四滑块上，所述第一连杆的第一端在所述发动机的上部的连接点与所述第三连杆的第一端在所述发动机的上部的连接点是对置的，所述第二连杆的第一端在所述发动机的上部的连接点与所述第四连杆的第一端在所述发动机的上部的连接点是对置的，其中所述第一滑轨的中心线与所述第三滑轨的中心线平行或共线并且所述第二滑轨的中心线与所述第四滑轨的中心线平行或共线，使得所述发动机被所述减振装置悬挂在所述车架上；其中所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆与所述发动机的上部之间的活动连接以及所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆与所述第一滑块、第二滑块、第三滑块和第四滑块之间的活动连接都是球头连接；并且其中所述减振装置还包括:设置在所述第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨和第四滑轨上方的至少一个第一滑轮组，所述第一滑轮组包括固定到所述车架上的第一定滑轮和第二定滑轮以及分别盘绕在所述第一定滑轮和所述第二定滑轮上的第一缆索和第二缆索，所述第一缆索的一端连接到所述发动机的顶部中心位置并且其另一端连接到所述第一滑块、第二滑块、第三滑块和第四滑块中的一个的顶部，所述第二缆索的一端也连接到所述发动机的顶部中心位置并且其另一端连接到所述第一滑块、第二滑块、第三滑块和第四滑块中的另一个的顶部，并且所述第一定滑轮和所述第二定滑轮在水平方向上位于相应滑块的外侧。
[0007]本领域技术人员容易理解的是，在采用上述结构的情况下，发动机被悬挂在车架上，发动机沿竖直方向的振动或抖动被转化为滑块在滑轨内的水平滑动，并且这种水平滑动被设置在滑轨两侧的弹性构件大幅衰减，从而有效抑制了发动机振动向车架和客舱内的传递，改善了机动车的NVH特性和驾乘体验。应当指出的是，本发明并没有采用诸如减振胶垫之类的振动隔离装置，而是采用滑块和滑轨将发动机的竖向振动巧妙地转化为水平滑动。这种“疏导”的方式所获得的减振效果明显优于现有技术的“堵截”隔离方式。根据发明人的实验数据，对同一台发动机而言，在800rpm、1500rpm和3000rpm的转速下，与减振胶垫相比本发明的减振装置分别将客舱内的噪音和振动减少了 25%、50%和37%。此外，本领域技术人员容易理解的是，在采用球头连接的情况下，所述连杆相对于发动机和滑块的活动自由度较大，这一方面使得发动机的竖向振动能被迅速传递到滑块上并转化为滑块的水平滑动，另一方面又能够适应因为装配或制造导致的误差。再者，本领域技术人员容易理解的是，设置在顶部滑轨上方的滑轮组有助于抑制发动机的下行振幅，当发动机在振动过程中向下行进时，其会导致顶部滑块沿滑轨向内侧滑动，与此同时，发动机的下行又导致所述顶部缆索的内侧段变长外侧段变短从而导致滑块沿滑轨向外侧滑动，并因此起到抑制发动机下行的作用。
[0008]在上述发动机总成的优选实施方式中，所述第一外侧弹性构件、所述第一内侧弹性构件、所述第二外侧弹性构件、所述第二内侧弹性构件、所述第三外侧弹性构件、所述第三内侧弹性构件、所述第四外侧弹性构件和所述第四内侧弹性构件中的至少一个是弹簧或橡胶。最优选的是采用弹簧作为所述弹性构件，因为弹簧对滑块滑动的衰减能力和耐用性要明显优于橡胶。
[0009]在上述发动机总成的优选实施方式中，所述第一内侧弹性构件的刚度大于所述第一外侧弹性构件的刚度，所述第二内侧弹性构件的刚度大于所述第二外侧弹性构件的刚度，所述第三内侧弹性构件的刚度大于所述第三外侧弹性构件的刚度，并且所述第四内侧弹性构件的刚度大于所述第四外侧弹性构件的刚度，并且所述第一外侧弹性构件与所述第二外侧弹性构件、所述第三外侧弹性构件和所述第四外侧弹性构件的刚度相等，并且所述第一内侧弹性构件与所述第二内侧弹性构件、所述第三内侧弹性构件和所述第四内侧弹性构件的刚度相等。
[0010]本领域技术人员容易理解的是，当发动机被本发明的减振装置悬挂在车架上时，发动机的重量主要由内侧弹性构件承担，因此，所述内侧弹性构件的刚度必须足够支撑发动机的重量，同时还需预留出足够的伸缩量用于衰减发动机的下行振幅。所以，所述内侧弹性构件的刚度必然大于外侧弹性构件的刚度，而具体参数则需要根据应用对象来针对性地设定。
[0011]在上述发动机总成的优选实施方式中，所述第一内侧弹性构件、所述第二内侧弹性构件、所述第三内侧弹性构件和所述第四内侧弹性构件的弹力或刚度设置成，使得当所述发动机被所述减振装置悬挂在所述车架上时，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆与水平面之间的角度小于或等于20度。根据发明人的实验结果，在其他条件相同的情况下，当发动机被本发明的减振装置悬挂在车架上时，如果所述连杆与水平面之间的角度在20度左右，则减振效果最佳。这是因为，在该角度下，既可以保证发动机的竖向振动被迅速转化为滑块的水平滑动，又不至于导致发动机因为弹性构件的弹力而出现晃动。
[0012]在上述发动机总成的优选实施方式中，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的第一端设置有球头，所述发动机的本体的顶部的四个角上分别设置有球窝，在组装好的状态下所述球头分别相应地设置在所述球窝内。备选地，球窝可以设置在所述连杆的第一端，而球头可以设置在发动机的本体的顶部的四个角上。
[0013]在上述发动机总成的优选实施方式中，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的第二端也设置有球头，所述第一滑块、第二滑块、第三滑块和第四滑块的面向所述发动机的斜面上分别设置有球窝，在组装好的状态下所述球头分别相应地设置在所述球窝内。备选地，球窝可以设置在所述连杆的第二端，而球头可以设置在滑块的面向发动机的斜面上。
[0014]在上述发动机总成的优选实施方式中，所述减振装置还包括:第五滑轨、第六滑轨、第七滑轨和第八滑轨，所述第五滑轨固定到所述车架上并且包括设置在其中的第五外侧弹性构件和第五内侧弹性构件，所述第六滑轨也固定到所述车架上并且包括设置在其中的第六外侧弹性构件和第六内侧弹性构件，所述第七滑轨也固定到所述车架上并且包括设置在其中的第七外侧弹性构件和第七内侧弹性构件，所述第八滑轨也固定到所述车架上并且包括设置在其中的第八外侧弹性构件和第八内侧弹性构件；第五滑块、第六滑块、第七滑块和第八滑块，所述第五滑块设置在所述第五滑轨中并且介于所述第五外侧弹性构件与所述第五内侧弹性构件之间并抵靠这两个弹性构件，所述第六滑块设置在所述第六滑轨中并且介于所述第六外侧弹性构件与所述第六内侧弹性构件之间并抵靠这两个弹性构件，所述第七滑块设置在所述第七滑轨中并且介于所述第七外侧弹性构件与所述第七内侧弹性构件之间并抵靠这两个弹性构件，所述第八滑块设置在所述第八滑轨中并且介于所述第八外侧弹性构件与所述第八内侧弹性构件之间并抵靠这两个弹性构件；以及第五连杆、第六连杆、第七连杆和第八连杆，所述第五