用于柴油机的柔性支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及内燃发动机，具体提供一种用于柴油机的柔性支架。
【背景技术】
[0002]柴油机一尤其是直列气缸柴油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，柴油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]现有的柴油机支撑结构主要通过减振胶垫等类似物来隔离柴油机振动，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，从而导致对柴油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柴油机支撑系统来有效抑制甚至消除柴油机的振动。
【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柴油机支撑系统无法有效抑制柴油机振动的问题。
[0006]为此目的，本发明提供一种用于柴油机的柔性支架。该柔性支架包括: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柴油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柴油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柴油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柴油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柴油机的上部的连接点与所述第三连杆的第一端在所述柴油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柴油机的上部的连接点与所述第四连杆的第一端在所述柴油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，使得所述柴油机被所述柔性支架悬挂在所述车架上，其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。此外，所述柔性支架还包括: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，所述第五连杆的第一端活动连接到所述柴油机的下部并且其第二端活动连接到所述第五滑块上，所述第六连杆的第一端活动连接到所述柴油机的下部并且其第二端活动连接到所述第六滑块上，所述第七连杆的第一端活动连接到所述柴油机的下部并且其第二端活动连接到所述第七滑块上，所述第八连杆的第一端活动连接到所述柴油机的下部并且其第二端活动连接到所述第八滑块上，其中所述第五滑轨的中心线与所述第七滑轨的中心线平行或共线并且所述第六滑轨的中心线与所述第八滑轨的中心线平行或共线，使得所述柴油机被所述柔性支架悬持在所述车架上。
[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，柴油机一方面被顶部的组件悬挂在车架上，另一方面被底部的组件支撑在车架上，柴油机沿竖直方向的振动或抖动被转化为顶部和底部滑块在相应滑轨内的水平滑动，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，从而有效抑制了柴油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柴油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，对同一台柴油机而言，在800rpm、1500rpm和3000rpm的转速下，与减振胶垫相比本发明的柔性支架分别将客舱内的噪音和振动减少了 25%、50%和37%。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。
[0008]在上述柔性支架的优选实施方式中，所述第一内侧弹性构件的刚度大于所述第一夕卜侧弹性构件的刚度，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。
[0009]本领域技术人员容易理解的是，当柴油机被本发明的柔性支架悬挂在车架上时，柴油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柴油机的重量，同时还需预留出足够的伸缩量用于衰减柴油机的下行振幅。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。
[0010]在上述柔性支架的优选实施方式中，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，使得当所述柴油机被所述柔性支架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，当柴油机被本发明的柔性支架悬挂在车架上时，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，既可以保证柴油机的竖向振动被迅速转化为滑块的水平滑动，又不至于导致柴油机因为弹性构件的弹力而出现晃动。
[0011]在上述柔性支架的优选实施方式中，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆与所述柴油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。
[0012]本领域技术人员容易理解的是，在采用球头连接的情况下，所述连杆相对于柴油机和滑块的活动自由度较大，这一方面使得柴油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。
[0013]在上述柔性支架的优选实施方式中，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，所述柴油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，而球头可以设置在柴油机的本体的顶部的四个角上。
[0014]在上述柔性支架的优选实施方式中，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柴油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柴油机的斜面上。
[0015]在上述柔性支架的优选实施方式中，所述第五外侧弹性构件、所述第五内侧弹性构件、所述第六外侧弹性构件、所述第六内侧弹性构件、所述第七外侧弹性构件、所述第七内侧弹性构件、所述第