[发明专利]用于内燃发动机的曲轴

说明书

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及用于内燃发动机的曲轴，更具体地涉及一种用于内燃发动机的曲轴，其具有成组的三个曲轴销，其中两个曲轴销在离曲轴的中心线第一距离处设置，第三曲轴销在离曲轴的中心线第二距离处设置。

背景技术

随着人们越来越多地关注车辆经济性，特别是车辆燃料经济性，汽车制造商正转而生产较小的、较轻的车辆以及独特的车辆动力系系统以便提高效率。再循环排气（“EGR”）被用于大部分常规内燃发动机中以帮助在低负载时减少节气损失，以及在高发动机负载时改进爆震耐受度和降低排气中的氮氧化物（“NO_X”）的水平。在以稀于化学计量比的浓度运转并因而易于排出更高水平的NOX排放物的内燃发动机中，EGR作为排放减量器是特别重要的。

一个已经在内燃发动机系统的结构中考虑的方案是采用多个汽缸中的一个作为专用EGR源。例如，在四缸发动机中，在一个汽缸中产生的排气的整个供给作为EGR传递到其他三个汽缸的进气端口。产生EGR的汽缸可以定制水平的空气和燃料操作；如可由与各种发动机、车辆以及排出系统传感器信号连通的发动机控制器确定。因为来自的产生EGR的汽缸的排气在被释放到大气之前被再循环，产生EGR的汽缸中的定制的空气和燃料水平可以优化以获得所选择的目标，例如发动机效率，功率和可操作性。

因为由其余两个汽缸产生的排气在排气处理系统中的随后处理中被释放到大气，这些其余汽缸的空气和燃料混合物被操作从而满足排放标准。偶然地，这些其余汽缸享有与来自产生EGR的汽缸的EGR的吸收相关联的益处。这些益处包括减小的燃烧温度和相关的NO_X水平，允许具有更高氢水平的其余汽缸中的更富EGR水平，从而改进爆震阻力、燃料消耗以及燃烧稳定性，同时仍然允许在排气处理系统中保持化学计量比的气体以便与催化处理装置兼容。

这种类型的内燃发动机系统的缺陷是，仅使用单一汽缸作为专用EGR汽缸的内燃发动机可能不能均匀地传送EGR体积至其余汽缸。例如，在专用EGR汽缸事件之后的汽缸事件可能易于接收比随后点火汽缸更多的EGR稀释剂。汽缸组成物（即，燃烧空气、燃料和EGR稀释剂）的这种变化会导致不均匀的燃烧性能，所述不均匀的燃烧性能在宽范围的运转条件下难于控制。

为了至少部分地解决这些缺陷，研究了多个构造，包括其中在四个汽缸中的多于一个用作专用EGR汽缸或其中专用EGR汽缸对于由其他汽缸产生的每四体积排气产生多于单体积排气的构造。为了使能这种构造，将会有利的是具有能够在非EGR汽缸中促进EGR的改进分配的曲轴。还将有利的是具有能够使能EGR和非EGR汽缸之间差别的汽缸移动的曲轴。

发明内容

在示例性实施方式中，用于内燃发动机的曲轴包括在曲轴旋转轴线上对齐的至少四个主轴颈，和至少三个曲轴销，每个曲轴销围绕相应的曲轴销轴线设置并且在主轴颈之间定位。相应的曲轴销轴线的每个与曲轴旋转轴线平行定向且径向隔开。曲轴销的每个结合到一对曲柄臂以用于曲轴销和该对曲柄臂之间的力传递。每对曲柄臂结合到相应的主轴颈以用于在该对曲柄臂和主轴颈之间传递扭矩。曲轴销的至少两个与曲轴旋转轴线径向隔开第一半冲程距离，第三曲轴销与曲轴旋转轴线径向隔开第二半冲程距离。

在另一示例性实施方式中，三缸内燃发动机的旋转组包括三个活塞，其每个与相应的汽缸相关联并且通过相应的连接杆连接到相应的曲轴销。曲轴销设置在单个曲轴上，该曲轴包括在曲轴旋转轴线上对齐的至少四个主轴颈。至少三个曲轴销围绕相应的曲轴销轴线设置并且在主轴颈之间定位。相应的曲轴销轴线的每个与曲轴旋转轴线平行定向且径向隔开。曲轴销的每个结合到一对曲柄臂以用于曲轴销和该对曲柄臂之间的力传递。每对曲柄臂结合到相应的主轴颈以用于在该对曲柄臂和主轴颈之间传递扭矩，曲轴销的至少两个与曲轴旋转轴线径向隔开第一半冲程距离。第三曲轴销与曲轴旋转轴线径向隔开第二半冲程距离。

本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将通过下面结合附图对本发明的详细描述而变得显而易见。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于内燃发动机的曲轴，包括：

在曲轴旋转轴线上对齐的至少四个主轴颈；以及

至少三个曲轴销，每个曲轴销围绕相应的曲轴销轴线设置并且在主轴颈之间定位；

相应的曲轴销轴线的每个与曲轴旋转轴线平行定向且径向隔开；

曲轴销的每个结合到一对曲柄臂以用于曲轴销和该对曲柄臂之间的力传递；

每对曲柄臂结合到相应的主轴颈以用于在该对曲柄臂和主轴颈之间传递扭矩；