[发明专利]连接装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于分立发动机设计中的连接装置。

【背景技术】

汽车燃料的增长的成本和面临的短缺使得汽车工业将改进机动车辆的燃料经济性作 为一个目标。内燃发动机技术已经作了数种不同改进以将燃料经济性最大化。在这些改进 中有不同的喷射技术、不同的点火技术以及发动机涡轮增压。另一个用于减少燃料消耗的 改进是能够在不需要发动机完全动力时(例如在高速公路上巡航时)停用一些汽缸，以及 在需要更多动力时(例如当加速或爬坡时)使用全部的汽缸的内燃发动机的开发。

使用这种类型技术的发动机经常称之为可变排量发动机(VDE)。在这种发动机中， 停止供应燃料给将要停用的汽缸。在燃料供应停止的同时，这些汽缸的进气门和排气门可 保持开放或关闭。利用关闭的气门，发动机将进行会导致所谓的NVH(噪音、振动和粗糙 度)问题的内部压缩做功。这类问题的程度取决于发动机转速。在高发动机转速情况下， NVH问题较少会引起注意，因此关闭的气门技术可用于高发动机转速。在低发动机转速情 况下，关闭的气门技术不实用。利用开放的气门的一个问题是会将冷空气泵送入排气系统， 其会以不利的方式影响催化剂的三元转化。

VDE发动机技术的另一个不足之处为停用的汽缸的活塞仍然与连杆和曲轴一起移动， 由于发动机的内部摩擦这将导致动力损失。VDE发动机技术的再一个不足之处是扭矩波动 会增加，相比于相同的以全部汽缸运行的发动机，具有更高的最大峰值扭矩和更多的零扭 矩通道。

早期已经公开了多汽缸内燃发动机的不同的专门的改进用于获得各种结果。在例如公 开号为US 4170970，US 4470379，US 5732668和US 6205972的美国专利中已经描述了 相对于其余汽缸使用两个或更多分立曲轴作用于一些汽缸。然而，所述分立曲轴总体上同 步运行，没有以选择性替代方式实现除了燃料经济性外的结果。公开号为US7080622的 美国专利披露了一种分立发动机，其中分开的曲轴采用了安置在临近轴承之间的超越离合 器。公开号为US 4069803的美国专利披露了一种带有位于临近轴承之间的曲轴离合器装 置的分立发动机。该离合器包含带有同步齿的液压驱动锥形离合器。

这些解决方案可用于一些应用中，但它们也显示了一些不足之处。一个不足之处为在 临近的汽缸之间需要额外的空间。因此有改进的空间。

【发明内容】

因此，本发明的目的是提供一种用于分立的尺寸紧凑的直列式发动机的连接装置。

因此解决了这样一个问题：即提供了在分立直列式发动机中用于连接分开的曲轴的连 接装置，而无需增加发动机的总体长度。

根据本发明的问题的解决方案在权利要求1的特征部分中作了描述。权利要求2至14 包含了该连接装置的有益实施例。权利要求15包含了一种有益的发动机。

利用用于分立直列式发动机的连接装置，其适于连接发动机曲轴的第一部件和发动机 曲轴的第二部件，本发明实现了将连接装置置于曲轴主轴承位置以便于连接装置由主轴承 包围的目的。

根据本发明连接装置的第一实施例，提供了一种在发动机主轴承的相同位置取代常规 主轴承的连接装置。这样的益处在于相同的马达模块可用于具有单件曲轴的常规发动机和 具有分立的、两件式曲轴的发动机。由此得以实现一种分立发动机的节约成本的生产方式。 这也有助于车辆内的发动机封装，因为分立的发动机具有与常规发动机相同的尺寸。这特 别有益于分立发动机的早期生产，此时分立发动机和常规发动机同时在相同的生产设备上 制造。就更大的范围而言，分立的发动机可包含两个分离的较小发动机。

在本发明的一个有益改进之中，连接装置适合用于具有汽缸间相等距离的发动机。这 允许使用如同常规发动机中所用的相同的马达模块。

在本发明的一个有益改进之中，连接装置位于中央主轴承处。这样做的益处在于发动 机为对称分立发动机。

在本发明的另一个有益改进之中，连接装置包含离合器。这样的益处在于连接装置可 以容易地接合或脱离。当离合器用于两个曲轴部件的同步时，两个部件的旋转速度和两个 部件之间的相对位置不必完全相同。离合器在其将两个曲轴部件锁定在一起之前允许并且 会补偿速度和/或位置间的微小差别。在一个实施例中，离合器为超越离合器。在另一个 实施例中，离合器包含花键，其将仅在两个曲轴部件的旋转速度相同时接合。