CN100480499C - 用于发动机的正时盖 - Google Patents

Abstract

一种用于发动机的正时盖，其包括在一些位置处形成的多个穹顶形压花部分，这些位置是通过分析正时盖的振动模式，被证明为最容易振动的位置，由此可以具有高特征频率。因此，本发明的正时盖避开了驾驶中处于正常转动频率的发动机所产生的振动频带，显著降低了振动的产生。

Description

用于发动机的正时盖

技术领域

本发明涉及一种用于发动机的正时盖(timing cover)；更具体地，本发明涉及一种包括下述部分的发动机的正时盖：在一些位置处形成的多个穹顶形的压花部分，这些位置是通过分析正时盖的振动模式，被证明为最容易受振动影响的位置，从而具有高特征频带或频率范围，并因此使该特征频带偏离驾驶中处于正常转动频率的发动机所产生的特征频带。

背景技术

一般而言，车辆的发动机用作动力产生装置。通过吸气系统和燃料系统的工作，发动机将燃料空气混合物吸进燃烧室，并通过燃烧系统的工作来燃烧所吸入的燃料空气混合物，从而产生驱动车辆所需的驱动力。

在驾驶过程中，下列原因可以使发动机产生振动和噪音：由于活塞和连杆的竖直运动而在中心部位产生的周期性变化，所述活塞和连杆安装在发动机中；气缸的往复运动所产生的惯性力在轴向上的变化；连杆的运动所产生的惯性力在曲轴左右方向的变化；以及加到该曲轴上的旋转力的周期性变化。

由于上述变化而从发动机产生的上述振动和噪音影响发动机外围的其它零件，并因此引起其它振动和噪音。代表性的外围零件之一为正时盖，其用于覆盖与曲轴和凸轮轴联锁的正时带或正时链。

也就是说，正时盖与发动机的气缸体的一侧连接，并用于防止安装在曲轴上的链轮、安装在凸轮轴上的链轮、以及用于互连这些链轮的正时带或正时链暴露在外。

由于传统正时盖被连接到发动机的气缸体上，因此传统正时盖会与驱动发动机所产生的振动发生共振，或驱动正时带或正时链产生的特征振动和噪音会在不同频带引起另外的振动和噪音。

由正时盖产生的上述振动和噪音破坏了车辆的安静性，并使车辆中的乘客不愉快，从而成为降低车辆乘员舒适度的主要因素。

因此，人们推测了一种结构，其中正时盖的内表面上形成多个加强肋，以便正时盖的结构刚性得到改进，并且正时带的特征频带可以偏离发动机被驱动时产生的特征频带。然而，上述传统结构在降低正时盖振动方面的效果很小，这是因为正时盖的振动将与正时盖的重量成比例增加，所以不会获得满意结果。

发明内容

因此，鉴于上述问题作出了本发明。并且，本发明的目的之一是提供一种用于发动机的正时盖，其与气缸体连接，并覆盖曲轴的链轮、凸轮的链轮、用于互连这些链轮的正时带或正时链，而且包括多个穹顶形的压花部分，压花部分在一些合适的位置形成，由此使所在位置的特征频带偏离发动机的特征频带。

根据本发明，通过提供一种用于发动机的具有下述部分的正时盖，可以实现上述和其它目的，所述正时盖包括：连接到气缸体的连接部分；用于覆盖正时带或正时链的屏蔽部分；连接于在屏蔽部分上形成的连接部分的至少一个肋；以及第一、第二和第三压花部分，它们在屏蔽部分上形成，用于提高正时盖的特征频率，其中第一压花部分在屏蔽部分的中央位置形成；第二压花部分在屏蔽部分的倾斜地位于第一压花部分之下的位置处形成；而第三压花部分在屏蔽部分位于第一压花部分之上的位置形成。

面对气缸体的所述至少一个压花部分的一个侧表面可以是凹入的，而另一侧表面可以是向外凸出的。可在屏蔽部分上形成多个压花部分。

优选地，优选地，第一压花部分的半径为35毫米、高度为4毫米；第二压花部分的半径为30毫米、高度为3毫米；而第三压花部分的半径为30毫米、高度为5毫米。

优选地，这些压花部分可以具有不同的半径和高度。

此外，所述至少一个压花部分优选可以在屏蔽部分的一个位置形成，该位置是通过对正时盖的振动模式进行分析被证明其产生的振动位移最大的位置。

正时盖还包括与屏蔽部分整体地形成的盖子部分和支撑架，盖子部分用于覆盖连续可变阀门正时装置，而支撑架用于在其上安装发动机底座。

优选地，所述至少一个压花部分可以具有一个穹顶形状。

由于多个穹顶形压花部分在正时盖中被证明为最容易振动的位置处形成，这是通过分析正时盖的振动模式得到的结果，因此本发明的正时盖具有高特征频率，从而避开了驾驶过程中处于正常转动频率的发动机所产生的频带，并显著减少振动的产生。

本发明的正时盖具有增强的结构刚性，而不需要多个加强肋(如在传统正时盖上形成的)，从而使特征频带偏离驾驶中发动机所产生的特征频带。

附图说明

根据下面结合附图给出的详细描述，可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征以及其它优点，其中：

图1是本发明的用于发动机的正时盖的正面透视图；

图2是本发明的正时盖的背面透视图；

图3是一般正时盖的透视图；

图4A和图4B是分别说明本发明的正时盖振动分布的透视图；

图5A、图5B和5C是分别说明本发明正时盖的基本模型的振动分布的透视图；

图6是本发明的一种改进的正时盖的透视图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细描述。

图1是本发明的发动机正时盖的正面透视图；图2是本发明的正时盖的背面透视图。

图1显示了连接到气缸体(未示出)一侧的正时盖10。正时盖10包括一个盖子部分12和一个支撑架14，其中盖子部分12是在正时盖10的上端形成的，并用于覆盖连续可变的阀门正时装置，而支撑架14是从用于安装发动机底座(未示出)的下部向外凸出的。这里，盖子部分12和支撑架14是整体地形成的。

在具有上述结构的正时盖10上设有一个与气缸体的一侧连接的前表面，并覆盖了安装在曲轴上的链轮(未示出)、安装在凸轮上的链轮(未示出)、以及用于互连这些链轮的正时带或正时链(未示出)。

具有一个半球形穹顶形状的多个压花部分16与正时盖10是整体地形成的，以便压花部分16从正时盖10的外表面凸出出来，从而增强正时盖10的结构刚性。

此处，压花部分16在正时盖10上的形成位置是被证明为将产生最大振动位移的位置，这些最大振动位移位置是通过分析正时盖10的振动模式来确定的。在分析振动模式过程中，考虑了由正时盖的整个形状确定的正时盖10的外部特征，例如尺寸、厚度和材料。

压花部分16的优选位置根据正时盖10的外部特征而变化。在这个实施例中，压花部分16包括在正时盖10的中央位置形成的第一压花部分16a；在正时盖10的、倾斜地位于第一压花部分16a之下的位置处形成的第二压花部分16b；以及在正时盖10位于所述第一压花部分16a之上位置处形成的第三压花部分16c。

第一、第二和第三压花部分16a、16b和16c的半径分别为35毫米、30毫米和30毫米，而高度分别为4毫米、3毫米和5毫米。

当在正时盖10的一些位置处形成多个穹顶形的压花部分16a、16b和16c时，正时盖的特征频带高于常规正时盖的特征频带，而所述位置是通过分析正时盖10的振动模式而被证明最容易振动的位置。本发明的正时盖10的特征频带偏离驾驶中处于正常转动频率的发动机所产生的频带(即，对于汽油机，转速大约为2000-2500rpm，而对于柴油机大约为1500-2000rpm)。

当上述正时盖10连接到发动机的气缸体，并且分析了在驾驶中处于正常转动频率的发动机所产生的振动对正时盖10产生的影响时，发现，正时盖10受驾驶中的发动机产生的振动的频带的影响极大。也就是，可以产生共振的正时盖10的振动被显著减少。

下面参照图3到图6，详细描述本发明的上述正时盖振动模式的分析过程。

此处，本发明的正时盖的目标是要具有至少2222Hz的特征频率。

图3是一般正时盖的透视图。

如图3所示，一般正时盖包括边缘部分13和屏蔽部分15，边缘部分连接到气缸体，而屏蔽部分用于覆盖安装在曲轴上的链轮、安装在凸轮轴上的链轮、以及用于互连这些链轮的正时带或正时链(未示出)。边缘部分13从气缸体凸出，并且边缘部分13和屏蔽部分15形成指定的空间。

在如图3所示的一般正时盖中，在屏蔽部分15处产生一特征频带峰。这里，特征频率是1147Hz。

图4A和图4B是分别说明本发明的正时盖上振动分布的透视图。

本发明的正时盖还包括在屏蔽部分15上形成的第一肋15a。本发明的正时盖还可以包括在该屏蔽部分15上形成的一个凹槽15b。在屏蔽部分15上形成的第一肋15a连接到连接部分17，连接部分17是在屏蔽部分15上形成的。

如图4A所示，在连接到连接部分17上的第一肋15a在正时盖的屏蔽部分15上形成的情况下，正时盖的特征频率峰在第一肋15a的右侧区域产生，并且正时盖的特征频率为1885Hz。

而且，如图4B所示，在凹槽15b和第一肋15a一起在正时盖的屏蔽部分15中形成的情况下，该正时盖的特征频率为2036Hz。

如上所述，第一肋15a或凹槽15b提高了正时盖的强度，从而提高了正时盖的特征频率。然而，具有第一肋15a或凹槽15b正时盖的特征频率并不能达到目标值2222Hz。

由于具有第一肋15a的正时盖的高特征频率远高于一般正时盖的特征频率，使用第一肋15a的正时盖被选择为基本模型。

图5A、图5B和图5C分别说明了本发明的正时盖的基本模型上的振动分布。

如图5A、图5B和图5C所示，当应用的频率逐渐提高时，在正时盖的基本模型的不同部分产生多个特征频率峰。

如图5所示的正时盖的基本模型中，当向正时盖施加一个1885Hz的频率时，在正时盖的第一肋15a的右边部分产生第一峰值。如图5B所示，当向正时盖加一个2036Hz的频率时，在正时盖的第一肋15a的左边部分产生第二峰值。如图5C所示，当向正时盖加一个2243Hz的频率时，在正时盖的连接部分17右上边部分产生第三峰值。

通过消除在正时盖上产生的上述三个峰值，本发明的正时盖具有超过目标值2222Hz的特征频率。

由于本发明的正时盖具有在上述三个位置处形成的三个压花部分16a、16b和16c，其中在这三个位置处产生第一、第二和第三峰值，本发明的正时盖具有2415Hz的特征频率。

与具有相同半径和高度的三个压花部分16a、16b和16c的正时盖相比，如图2所示的具有不同半径和高度的三个压花部分16a、16b和16c的正时盖的特征频率更高。

如图6所示，除了第一肋15a和凹槽15b，本发明改进的正时盖还包括第二肋15c，因此其强度得到进一步提高。具有第一肋15a、凹槽15b以及第二肋15c的改进的正时盖具有2602的特征频率。

根据上面的描述可以清楚地看出，本发明提供了一种用于发动机的正时盖，其包括在一些位置处形成的多个穹顶型形压花部分，从而具有高特征频率，而这些位置是通过分析正时盖的振动模式，被证明最容易发生振动的位置。因此，本发明的正时盖可以避开在正常转动频率驾驶的发动机所产生的振动频带，从而可以显著减少振动的产生。

本发明的正时盖具有增强的结构刚性，而不必如在常规正时盖上那样设置许多加强肋并以此使正时盖的特征频带偏离驾驶中发动机产生的特征频带。

本发明的正时盖具有不同半径和高度的压花部分，因而具有改进的刚性和提高的特征频率。

处于说明的目的，在此公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种改进、添加和替换。

Claims (11)

1.一种用于发动机的正时盖，其包括：

一个连接部分，其与气缸体连接；

一个屏蔽部分，其用于覆盖正时带或正时链；

至少一个肋，其连接于在所述屏蔽部分上形成的所述连接部分；以及

第一、第二和第三压花部分，其在所述屏蔽部分上形成，用于提高所述正时盖的特征频率，

其中所述至少第一压花部分在所述屏蔽部分的中央位置处形成，所述第二压花部分在所述屏蔽部分的、倾斜地位于所述第一压花部分之下的位置处形成；且所述第三压花部分在所述屏蔽部分的、位于所述第一压花部分之上的位置处形成。

2.根据权利要求1所述的正时盖，其中所述至少一个压花部分的、面向所述气缸体的一侧表面是凹进的，而所述至少一个压花部分的另一侧表面是向外凸出的。

3.根据权利要求1所述的正时盖，其中所述第一压花部分的半径为35毫米，高度为4毫米。

4.根据权利要求1所述的正时盖，其中所述第二压花部分的半径为30毫米，高度为3毫米。

5.根据权利要求1所述的正时盖，其中所述第三压花部分的半径为30毫米，高度为5毫米。

6.根据权利要求1所述的正时盖，其中所述第一、第二和第三压花部分具有不同的半径。

7.根据权利要求1所述的正时盖，其中所述压花部分具有不同的高度。

8.根据权利要求1所述的正时盖，其中所述至少一个压花部分是在一个被证明为产生最大振动位移的所述屏蔽部分的位置处形成的，产生最大振动位移的位置是通过分析所述正时盖的振动模式来确定的。

9.根据权利要求1所述的正时盖，进一步包括：一个与所述屏蔽部分整体地形成的盖子部分，用于覆盖一个连续可变的阀门正时装置。

10.根据权利要求1所述的正时盖，进一步包括：一个与所述屏蔽部分整体地形成的支撑架，用于在其上安装一个发动机底座。

11.根据权利要求1所述的正时盖，其中所述至少一个压花部分具有一个穹顶形状。

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