[发明专利]平衡机械增压器的发动机

说明书

技术领域

背景技术

各种类型的发动机由于在其设计中的任何不平衡而产生振动。例如，这种振动可能由于连杆和活塞的往复运动而产生。具体地，在给定的曲轴旋转期间，活塞的下降和上升可能在其加速过程中不完全相反，从而引起产生不平衡振动的净惯性力。这种振动可能降低车辆的驾驶性能，并可能被车辆操作者负面地感受到。

在一个示例中，发动机可以包括平衡轴系统，其包括反向旋转的平衡轴。平衡轴可以具有平衡物，其被设置尺寸且被调整相位为使得惯性反应其反向旋转的惯性提供与发动机的不期望振动相等但相反的合力/净力，由此消除发动机的不期望振动。

发明内容

然而，本文中的发明人已经意识到上述方法的问题。例如，平衡轴系统可能增加发动机的成本和重量。而且，平衡轴系统的运转可能引起摩擦损失，其负面地影响发动机功率和燃料经济性。

因此，在一个示例中，上述问题可以由如下发动机解决，该发动机包含：在汽缸中可运行为往复运动的活塞，可旋转地耦连至活塞的曲轴和可旋转地耦连至曲轴的机械增压器，机械增压器具有沿机械增压器的纵向平面的不均匀分布的质量，以提供旋转平衡，从而降低固有的发动机不平衡。

在一个示例中，机械增压器包括沿机械增压器的纵向平面布置的两个反向旋转的转子，以增加提供给汽缸的进气增加压力。转子中的一个或两个可以被配置为使其质量不均匀地分布，以提供抵制发动机振动的旋转平衡或旋转力偶。以此方式，可以在不使用单独的平衡轴系统的情况下减少发动机振动。通过给机械增压器增加平衡功能性，可以相对于采用平衡轴系统的发动机降低发动机的重量、成本、摩擦和封装空间。

而且，机械增压器可以以不同位置安装到发动机上，其中转子与曲轴平行，还提供旋转平衡从而降低发动机的固有不平衡。以此方式，机械增压器可以提供相对于平衡轴系统的更大的发动机封装灵活性。

在另一个实施例中，一种发动机包括：汽缸；可旋转地耦连至汽缸的曲轴；以及可旋转地耦连至曲轴的机械增压器，机械增压器包括第一转子和可运行为沿第一转子的相反方向旋转的第二转子以及第一平衡物和与第一平衡物相对的第二平衡物，以提供旋转平衡，从而减低发动机不平衡。

在另一个实施例中，第一和第二平衡物被耦连至同一转子的相对/相反（opposite）端，并且没有平衡物被设置在另一个转子上。

在另一个实施例中，第一和第二平衡物被耦连至不同转子的相对端，并且每个转子仅包括一个平衡物。

在另一个实施例中，机械增压器包括将第一和第二转子耦连至曲轴的同步齿轮组，并且该同步齿轮组包括第一和第二平衡物。

在另一个实施例中，第一和第二转子可以与曲轴以1:1的比率旋转，从而引起一阶旋转力偶。

在另一个实施例中，第一和第二转子可以与曲轴以2:1的比率旋转，从而引起二阶旋转力偶。

在另一个实施例中，该发动机还包含：流体耦连在机械增压器下游的位置与机械增压器上游的位置之间的旁通通道；设置在旁通通道内的旁通阀，该旁通阀可运行为选择性地允许空气从机械增压器下游的位置流至机械增压器上游的位置；以及包括处理器和计算机可读介质的控制器，计算机可读介质具有当由处理器执行时的指令：响应于低发动机负荷状况而打开旁通阀，同时维持机械增压器的运转。

在另一个实施例中，一种用于控制发动机的方法包含：使如下机械增压器运转，该机械增压器具有沿机械增压器的纵向平面的不均匀分布的质量，以提供旋转平衡，从而降低发动机不平衡；以及响应于低发动机负荷状况而打开旁通阀，以允许空气从机械增压器下游的位置流至机械增压器上游的位置，从而降低增压压力，同时维持机械增压器的运转，以提供旋转平衡，从而降低发动机不平衡。

在另一个实施例中，该方法还包括改变旁通阀的打开位置，从而将机械增压器下游的增压压力调整至被命令的压力。

在另一个实施例中，该方法还包括调整发动机致动器，从而补偿通过旁通阀的气流。

应该理解提供上述发明内容以简化形式介绍了选择性概念，其在具体实施方式中将被进一步描述。这不意味着确定所要求保护主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述任何缺点或本发明中的任何部分的实施方式。

附图说明

图1示意地示出了根据本公开的实施例的发动机的示例。

图2示出了根据本公开的实施例的罗茨型机械增压器的示例的横截面。

图3示出了根据本公开的实施例的利肖姆型机械增压器的示例的横截面。