一种内燃机无振动曲轴连杆组件的制作方法

本发明涉及内燃机领域，特别涉及内燃机做功时消除振动的一种内燃机无振动曲轴连杆组件。

背景技术：

目前，在设计内燃机曲轴连杆组件时，都是以动平衡为主要技术要求，也就是说成品曲轴连杆组件，不管做成什么形状，它的连杆销方向安装部的重量与对面配重体的重量是相等的，对曲轴进行动平衡测试是不跳动的，但是把曲轴安装在发动机上运转就会产生振动，发动机产生振动是因内燃机着火做工瞬间，活塞通过连杆对曲轴连杆销产生旋转推动力，使曲轴旋转，由于推动曲轴旋转的动能只作用在曲轴连杆销上，使得曲轴连杆销方面的旋转惯性力大于对面配重体的旋转惯性力，打破了原来曲轴的动平衡，因而产生了振动。

为了减小发动机运转时的振动，提高驾乘的舒适性，通常会在曲轴箱内设置平衡轴机构，一般所见到发动机平衡轴机构是设置在发动机下部，油底壳中，包含平衡轴壳体、平衡轴、配重、驱动链条、齿轮等零件，其工作原理通常为曲轴带动链条，以此来驱动平衡轴系统，有时候一个平衡轴还不能满足要求，需要增加两个、甚至三个平衡轴才能达到预期的效果。该设置不但增加了成本，同时也使得整个发动机的内部结构变得复杂，增加了维修难度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种内燃机无振动曲轴连杆组件，该曲轴连杆组件可在不用设置平衡轴的情况下消除发动机振动，从而降低生产成本，方便维修。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种内燃机无振动曲轴连杆组件，包括左曲柄、右曲柄、连杆销、轴承、以及连杆。其中，左曲柄与右曲柄对称设置，左曲柄的表面通过水平中心线划分成左安装部和左配重部，而右曲柄通过水平中心线划分成右安装部和右配重部，而左安装部和右安装部相对的位置均设置有安装孔，连杆销两端分别安装于安装孔内，而轴承套于左安装部和右安装部之间的连杆销上，连杆的一端套于轴承上，以水平中心线为分界线，分界线以下的内燃机无振动曲轴连杆组件部分与分界线以上的内燃机无振动曲轴连杆组件部分的重量差为g，g满足g＝n*b，其中，n为内燃机无振动曲轴连杆组件所对应单个气缸的功率，单位为千瓦；b为每千瓦功率取值范围，为5～15克。

优选地，b的取值依次为5、10或15时，重量差依次对应为5n、10n或15n，n为内燃机无振动曲轴连杆组件所对应单个气缸的功率。

优选地，左曲柄的形状为圆形、长方形、正方形或扇形。

采用上述技术方案，由于增加水平中心线下方配重部的重量，使水平中心线下方配重部重于水平中心线上方的安装部，并且其重量差与所在气缸功率的大小成正比，当气缸功率加大时，其所对应的重量差对应增加，该重量差正好抵消做功冲程作用在连杆销上多余的旋转惯性力，并把剩余的旋转惯性力存于曲轴，达到了做功冲程的动平衡，从而可省去平衡轴，消除发动机运转的振动现象，而储存的旋转惯性力在膨胀、排气阶段释放出来，从而也能达到节能的目的，另外由于省略了平衡组件，降低了生产成本，简化了安装部件，降低维修的难度。

附图说明

图1为本发明一种内燃机无振动曲轴连杆组件的结构示意图；

图2为本发明一种内燃机无振动曲轴连杆组件的左曲柄的内表面示意图。

图中，1-左曲柄、11-左配重部、12-左安装部、2-右曲柄、21-右配重部、22-右安装部、3-连杆销、4-连杆、5-水平中心线、6-轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种内燃机无振动曲轴连杆组件，包括左曲柄1、右曲柄2、连杆销3、轴承6以及连杆4。其中，左曲柄1与右曲柄2对称设置，如图中虚线所示，左曲柄1和右曲柄2的外表面均安装有轴中心线处于同一水平线的曲轴。轴中心线与左曲柄的水平中心线重合。左曲柄1的表面通过水平中心线划分成左安装部12和左配重部11，右曲柄2通过水平中心线划分成右安装部22和右配重部21，而右安装部22的厚度小于右配重部21。左安装部12和右安装部22相对的位置均设置有安装孔，连杆销3两端分别安装于安装孔内，而轴承套于左安装部和右安装部之间的连杆销3上，连杆4的一端套于轴承上。而以水平中心线为分界线，内燃机无振动曲轴连杆组件配重部(包括左配重部11和右配重部21)的重量大于安装部(包括左安装部12、右安装部22、连杆销3、轴承6以及连杆4)的重量，其重量差为g＝n*b，其中，n为内燃机无振动曲轴连杆组件所对应单个气缸的功率，单位为千瓦；b为每千瓦功率取值范围，为5～15克。

本发明需对左曲柄与右曲柄进行对称设置，但并没有限制左曲柄/右曲柄的形状，即左曲柄/右曲柄可为目前通用的曲柄形状，如圆形、长方形、正方形、扇形等形状,由于同一个内燃机无振动曲轴连杆组件中只需确定水平中心线上方和下方的重量差，而内燃机无振动曲轴连杆组件中曲柄的形状可忽略，因此下方的不同实施例均采用如图2所示的圆形曲柄形状，其他不同形状的曲柄省略。

本发明的工作原理：启动发动机着火做功瞬间，活塞通过连杆对连杆销产生推动力，使曲轴旋转，并产生旋转惯性力，由于配重部的重量大于安装部的重量，这个重量差正好抵消做功冲程作用在连杆销上多余的旋转惯性力，并把多余的旋转惯性力存于曲轴，达到了做功冲程的动平衡，从而消除了发动机运转的振动现象。

下面将以具体的实施例来说明：

将内燃机无振动曲轴连杆组件中位于水平中心线下方的配重部的重量定义为g1，g1包括左配重部11和右配重部21的重量，而水平中心线上方的安装部的重量定义为g2，g2包括左安装部12、右安装部22、连杆销3、轴承6以及连杆4的重量，而g1与g2的重量差定义为g。

实施例1

当发动机为单缸时，气缸的功率为n为5千瓦时，根据g＝n*b，b按每千瓦时5克算，则g＝5*5克，即g1-g2＝g＝25克。

实施例2

当发动机为单缸时，气缸的功率为n为5千瓦时，根据g＝n*b，b按每千瓦时10克算，则g＝5*10克，即g1-g2＝g＝50克。

实施例3

当发动机为单缸时，气缸的功率为n为5千瓦时，根据g＝n*b，b按每千瓦时15克算，则g＝5*15克，即g1-g2＝g＝75克。

实施例4

当发动机为单缸时，气缸的功率为n为10千瓦时，根据g＝n*b，b按每千瓦时15克算，则g＝10*15克，即g1-g2＝g＝150克。

本发明不但适应于单缸发动机，也适用于多缸发动机，当为多缸发动机时，只需将位于单个气缸中的连杆组件单独计算即可。

上述实施例1～4中，根据不同发动机的结构特点和性能要求设定不同的重量差，经试验均可达到设置平衡轴同类发动机的效果，使采用该曲轴连杆组件装配的发动机不产生振动，特别是当发动机安装于机车上后，机车启动后能平稳行使。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。