专利名称：三气缸发动机的安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三气缸发动机的安装结构，更具体而言，涉及这样的一种三气缸发动机的安装结构，其中，发动机空转时，通过引发具有与旋转轴线同样的偏航轴线(yawaxis)的偏航力矩(yaw moment)并且隔离该偏航力矩以降低振动，以便解决三气缸发动机的安装与四气缸发动机的安装相比生成的振动相对更高的问题。
背景技术：
随着车辆开发，提高燃油效率的需要正在增加，因此，正在做出降低发动机的大小和重量的努力。另外，为了防止由于发动机小型化导致的输出下降，在发动机具有低发动机排量的情况下，有时将BSM (Balance Shaft Module (平衡轴模块))移除。因此，没有BSM的三气缸发动机已开发出来，并且这种三气缸发动机通常安装在轻型车辆上。传统的三气缸发动机与变速器结合并且横向装设，但其以如下方式安装，如图1a所示，扭矩滚转轴线(torque roll axis)(由曲柄轴和惯量的主轴线(principal axis)确定的任意轴线，其中，当力偶(a couple of forces)应用于定心曲柄轴时发生旋转运动)的两侧设置有发动机安装件和变速器，而滚转安装件(安装在副框架上)或者连接到发动机，或者连接到变速器的下部，以便隔离在滚转方向上的激发力。然而，尽管四气缸发动机或六气缸发动机得以构成以便在曲柄轴的一次完整的旋转(360度旋转)期间发动机的每个活塞使得曲柄轴自转90度或60度，而三气缸发动机得以构成以便在曲柄轴的一次完整的旋转期间发动机的每个活塞使得曲柄轴自转120度，因此在结构上三气缸发动机产生更大的振动。该振动(见图1b)不仅在滚转轴线方向上触发偏航力矩和俯仰力矩(pitchmoment)，还在偏航轴线和俯仰轴线方向上触发偏航力矩和俯仰力矩。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
换言之，与四气缸发动机相比，三气缸发动机在NVH (噪音、振动和不平顺性)方面较差(特别是在空转时)。由俯仰力矩和偏航力矩产生的激发力在该NVH性能下降中起到大部分的作用。另外，发生在三气缸发动机中的俯仰力矩和偏航力矩通常发生在对半联接中。因此，在三气缸发动机的安装中，存在抵消由俯仰力矩和偏航力矩产生的激发力的需要。本发明的各个方面提供了一种通过具有如下组成而具有改进NVH性能的三气缸发动机的安装机构，其中，广泛应用于小型车辆平台的惯量支撑方法(一种这样的方法，该方法在扭矩滚转轴线或惯量主轴线的两侧设立发动机安装件和变速器安装件以便支撑静态负载，并且垂直于惯量主轴线建立滚转安装件以便控制滚转力矩)得以保持以便所述安装机构不违背平台通用性，但如果发生一定量的振动，所述安装机构仅引发由偏航力矩产生的振动(并抑制俯仰力矩)并且抵消由偏航力矩产生的振动。本发明着手解决的技术问题不限于上面所提及的内容，本领域技术人员通过本发明的说明书应该能清楚地理解那些没有提及的内容。本发明的各个方面提供了 一种与变速器相结合并且横向安装在车身上的三气缸发动机，但所述三气缸发动机安装于设立在车辆全宽度方向的三气缸发动机两侧上的发动机安装件和变速器安装件上，以便所述三气缸发动机的重量可以得到支撑，其中，滚转安装件连接到三气缸发动机的下部以便控制滚转力矩，发动机和变速器的质量中心是旋转中心，在车辆全长度方向上的俯仰轴线，在车辆全宽度方向上的滚转轴线和在车辆垂直方向上的偏航轴线全部相互相交于所述旋转中心，但滚转安装件与发动机或变速器相结合以便结合点位于偏航轴线上。此外，在各种实施方案中，第二滚转安装件可以额外地以结合点位于偏航轴线上的方式安装。此外，发动机安装件和变速器安装件包括由弹性材料制成的弹性衬套和与弹性衬套相结合并连接到发动机或变速器的的衬套轴线，然而，弹性衬套构成为使得在全长度方向上产生弹性变形的力小于在全宽度方向和垂直方向上产生弹性变形的力。在本发明的各个方面，衬套轴线的端部作用于全长度方向上。另外，安装在发动机中以便输送电力到变速器的曲柄轴具有安装在一端部的盘状驱动盘，并且具有连接到皮带的安装在另一端部的盘状减震滑轮，然而，当曲柄轴旋转时，具有固定质量的质量块安装于驱动盘或减震滑轮或驱动盘和减震滑轮两者中，以便产生于发动机和变速器中的激发力致力于抑制俯仰力矩和增大偏航力矩。具有上述组成的本发明可以通过抑制俯仰力矩(俯仰轴线旋转)和引发偏航力矩(偏航轴线旋转)并且通过更有效地隔离由偏航力矩引起的振动以提高NVH性能，同时保持公共性平台。另外，由于第二滚转安装件另外安装在发动机的上部，而且发动机安装件和变送器安装件安装在全长度方向上，偏航力矩可以更有效地隔离。此外，因为质量块被加到曲柄轴上，所以由发动机启动产生的激发力可以更有效地转换到偏航力矩。本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式
共同用于解释本发明的特定原理。
图1a是显示三气缸发动机的传统安装结构的图。
图1b是显示偏航轴线、俯仰轴线和滚转轴线的图，且偏航轴线、俯仰轴线和滚转轴线相交于三气缸发动机和变速器的质量中心。图2是显示根据本发明的三气缸发动机的示例性安装结构的立体图。图3是显示本发明的示例性三气缸发动机的侧视图，该示例性三气缸发动机上安装有滚转安装件和第二滚转安装件。图4a是根据本发明的示例性发动机安装件的立体图。图4b是根据本发明的示例性变速器安装件的立体图。图5是显示根据本发明的安装在三气缸发动机内部的示例性曲柄轴的立体图。
具体实施例方式
下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。本发明的三气缸发动机I与变速器2相结合并且横向安装在车身上。而且，三气缸发动机I安装在设立在全宽度方向两侧的发动机安装件20和变速器安装件30上，而安装在副框架上的滚转安装件10连接到三气缸发动机I的下部。如图2所示，发动机安装件20和变速器安装件30分别支撑发动机和变速器的重量，并且安装了滚转安装件10以便其控制发动机I和变速器2的滚转力矩。如图3所示，滚转安装件是组合的以便滚转安装件的安装点位于穿过(发动机和变速器的)质量中心的偏航轴线上。同样，第二滚转安装件11可以任选地安装在偏航轴线的上部上。第二滚转安装件11可以固定于车身的侧梁、横梁或框架或单独安装的杆上以便连接到发动机I或变速器2。与此同时，本发明的发动机安装件20和变速器安装件30分别由弹性衬套21、23和衬套轴线构成，所述衬套轴线与弹性衬套21、23相结合，通过螺栓与发动机I和变速器2中的每个相连接。弹性衬套21、23由合成橡胶材料制成以便具有一定量的弹性，并且衬套轴线22、32结合在弹性衬套21、23的中间，但衬套轴线22、32以其两端部面对全长度方向的方式安装。弹性衬套21、23的弹性特征是，在全长度方向(俯仰轴线方向)上导致弹性变形的力小于在全宽度方向(滚转轴线方向)和垂直方向(偏航轴线方向)上导致弹性变形的力(出于通过更有效地引发偏航力矩来隔离激发力的目的)。换言之，发动机安装件20和变速器安装件30与发动机I和变速器2在尺寸上是相同的，并且发动机安装件20和变速器安装件30布置成当偏航力矩、俯仰力矩和滚转力矩发生时，对于偏航力矩的弹性变形最多。此外，将力传递到变速器2的盘状驱动盘41安装在本发明的三气缸发动机I的一端部，与皮带连接的减震滑轮42安装在三气缸发动机I的另一端部上，以及随着活塞的上下运动而旋转的曲柄轴40安装在三气缸发动机I上。如图5所示，具有固定质量的质量块43a、43b安装于曲柄轴40以便引发偏航力矩(并且当激发力根据发动机的运动发生时，俯仰力矩得到抑制)。质量块43a、43b安装于驱动盘41或减震滑轮42或驱动盘41和减震滑轮42两者中，以便产生于发动机I和变速器2中的激发力致力于抑制俯仰力矩和增大偏航力矩。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下，前或后，内或外等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并不旨在为毫无遗漏的或将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然，根据上述教导，很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案加以限定。
权利要求
1.一种三气缸发动机的安装结构，所述三气缸发动机的安装结构与变速器相结合并且横向安装在车身上，其中，所述发动机装设于在车辆宽度方向的相对侧面上的发动机安装件和变速器安装件上以便所述发动机的重量能够得到支撑，其中: 滚转安装件连接到所述发动机的下部以便能够控制滚转力矩；以及所述发动机和所述变速器的质量中心是旋转中心，在车辆长度方向的俯仰轴线、在车辆宽度方向的滚转轴线和在车辆垂直方向的偏航轴线全部相互相交于所述旋转中心处；但是 所述滚转安装件相对于所述发动机或所述变速器取向以便安装点位于所述偏航轴线上。
2.根据权利要求1所述的三气缸发动机的安装结构，其中: 第二滚转安装件以第二安装点位于所述偏航轴线上的方式进行安装。
3.根据权利要求1所述的三气缸发动机的安装结构: 其中所述发动机安装件和所述变速器安装件均包括弹性衬套，所述弹性衬套具有分别连接到所述发动机和所述变速器的衬套轴线；以及 其中所述弹性衬套配置为使得在长度方向上产生弹性变形的纵向力小于在宽度方向和/或垂直方向上产生弹性变形的横向力。
4.根据权利要求3所述的三气缸发动机的安装结构，其中: 所述衬套轴线的端部在长度方向上延伸。
5.根据权利要求1所述的三气缸发动机的安装结构，其中: 装设在所述发动机中以便输送电力到变速器的曲柄轴包括装设在一端部的盘状驱动盘和装设在另一端部的盘状减震滑轮，皮带连接到所述盘状减震滑轮；以及 当所述曲柄轴旋转时，具有固定质量的质量块装设于所述驱动盘和/或减震滑轮中，以便产生于所述发动机和所述变速器中的激发力定向为抑制俯仰力矩和增大偏航力矩。
全文摘要
本发明提供一种三气缸发动机的安装结构。所述三气缸发动机的安装结构横向安装在车身上，但其装设于设立在车辆宽度方向的相对侧面上的发动机安装件和变速器安装件上，以便所述三气缸发动机的重量可以得到支撑，其中，滚转安装件控制滚转力矩。发动机和变速器的质量中心是旋转中心，纵向的俯仰轴线、横向的滚转轴线和垂直的偏航轴线全部相互相交于所述旋转中心，但滚转安装件与发动机或变速器相结合以便结合点位于偏航轴线上。所述安装结构可以通过抑制俯仰力矩和引发偏航力矩并且通过更有效地隔离由偏航力矩引起的振动以提高NVH性能，同时保持公共性平台。
文档编号B60K5/12GK103171415SQ20121039518
公开日2013年6月26日 申请日期2012年10月17日 优先权日2011年12月21日
发明者金容住, 李珉燮, 金容辰 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社