JPH0774661B2 - Ｖ形８気筒機関のバランサ−装置 - Google Patents
Ｖ形８気筒機関のバランサ−装置Info
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- JPH0774661B2 JPH0774661B2 JP61271198A JP27119886A JPH0774661B2 JP H0774661 B2 JPH0774661 B2 JP H0774661B2 JP 61271198 A JP61271198 A JP 61271198A JP 27119886 A JP27119886 A JP 27119886A JP H0774661 B2 JPH0774661 B2 JP H0774661B2
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- Japan
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- crankshaft
- cylinder engine
- balancer
- center
- engine
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
- F16F15/264—Rotating balancer shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1832—Number of cylinders eight
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
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- F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、４サイクルＶ形８気筒機関に於いて、１次、
２次慣性力及びそれに基く偶力の各々が全て零であるい
わゆる完全バランスを実現し、かつ往復動き慣性力及び
燃焼圧力に起因するローリングモーメントをも低減する
バランサー装置に関するものである。
２次慣性力及びそれに基く偶力の各々が全て零であるい
わゆる完全バランスを実現し、かつ往復動き慣性力及び
燃焼圧力に起因するローリングモーメントをも低減する
バランサー装置に関するものである。
（従来技術及びその問題点） 従来から完全バランスおよび等間隔着火を満足するある
いは近似的に満足する機関として、直列８気筒機関、90
゜Ｖ、90゜クランク配置のＶ形８気筒機関、50゜〜60゜
Ｖ、90゜クランク配置のＶ形８気筒機関でクランクピン
をオフセットした機関が知られている。
いは近似的に満足する機関として、直列８気筒機関、90
゜Ｖ、90゜クランク配置のＶ形８気筒機関、50゜〜60゜
Ｖ、90゜クランク配置のＶ形８気筒機関でクランクピン
をオフセットした機関が知られている。
しかしながら、第１の直列８気筒機関では、機関全長が
長くなり、過給装置にパルスコンバータ等が必要にな
る。
長くなり、過給装置にパルスコンバータ等が必要にな
る。
また第２の90゜Ｖ、90゜クランク配置のＶ形８気筒機関
では、１次アンバランス偶力を取るためには、クランク
軸のバランスウエイトをオーバーバランスにするか、バ
ランスウエイトをクランクスローの外側に配置した所謂
アウターバランサーが必要であり、Ｖ形の片バンクの各
気筒間で不等間隔着火になり、過給性能が劣る。
では、１次アンバランス偶力を取るためには、クランク
軸のバランスウエイトをオーバーバランスにするか、バ
ランスウエイトをクランクスローの外側に配置した所謂
アウターバランサーが必要であり、Ｖ形の片バンクの各
気筒間で不等間隔着火になり、過給性能が劣る。
更に第３のクランクピンオフセット機関では、２次バラ
ンスを完全に取ることはできず、Ｖ形の片バンクで等間
隔着火にできない。
ンスを完全に取ることはできず、Ｖ形の片バンクで等間
隔着火にできない。
（発明の目的） ４サイクル８気筒Ｖ形機関において、クランク配置をい
わゆる180゜配置とし、片列４気筒間で等間隔着火にし
た場合に、クランク軸回転数の２倍で変動する不釣合往
復動慣性力が残るが、本発明は、この不釣合往復動慣性
力を、クランク軸の２倍の回転数で回転する１本の偏心
したバランサーシャフトにバランスウエイトを設けて、
２次バランスを完全に取るとともに、ピストン側圧によ
るローリングモーメントをも低減するものができるＶ形
８気筒機関のバランサー装置を提供することを目的とし
ている。
わゆる180゜配置とし、片列４気筒間で等間隔着火にし
た場合に、クランク軸回転数の２倍で変動する不釣合往
復動慣性力が残るが、本発明は、この不釣合往復動慣性
力を、クランク軸の２倍の回転数で回転する１本の偏心
したバランサーシャフトにバランスウエイトを設けて、
２次バランスを完全に取るとともに、ピストン側圧によ
るローリングモーメントをも低減するものができるＶ形
８気筒機関のバランサー装置を提供することを目的とし
ている。
（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、４サイクルＶ形８気筒機関のＶ角度60゜に設
定し、クランク軸10をいわゆる180゜配置とし、クラン
ク軸回転数の２倍の回転数でクランク軸10と同方向に回
転するバランサー軸20を１本だけ設け、このバランサー
軸20の回転中心を、クランク軸中心に対してピストン18
の反対側で機関鉛直方向中心線Oeより横に偏心させて、
前記バランサー軸20の回転中心を、偏角ψ、長さｌとす
ると、 に設定し、ピストン側圧によるローリングモーメントを
低減するようにしたことを特徴とするＶ形８気筒機関の
バランサー装置である。
定し、クランク軸10をいわゆる180゜配置とし、クラン
ク軸回転数の２倍の回転数でクランク軸10と同方向に回
転するバランサー軸20を１本だけ設け、このバランサー
軸20の回転中心を、クランク軸中心に対してピストン18
の反対側で機関鉛直方向中心線Oeより横に偏心させて、
前記バランサー軸20の回転中心を、偏角ψ、長さｌとす
ると、 に設定し、ピストン側圧によるローリングモーメントを
低減するようにしたことを特徴とするＶ形８気筒機関の
バランサー装置である。
（２）作用 60゜Ｖ形８気筒機関に於いて、180゜クランク配置を採
用すると、機関回転方向に同方向に、かつ２倍の速度で
回転する不釣合慣性力が残るが、バランサーシャフトが
クランク軸中心に対して偏心して、２倍の回転数で同方
向に回転するので、この２次不釣合慣性力を打ち消して
完全バランスを実現するとともに、ピストン側圧による
ローリングモーメントを低減することが可能になる。
用すると、機関回転方向に同方向に、かつ２倍の速度で
回転する不釣合慣性力が残るが、バランサーシャフトが
クランク軸中心に対して偏心して、２倍の回転数で同方
向に回転するので、この２次不釣合慣性力を打ち消して
完全バランスを実現するとともに、ピストン側圧による
ローリングモーメントを低減することが可能になる。
（実施例） 本発明を採用した４サイクルの構造略図である第１図に
おいて、Ocはクランク軸10（第２図）の中心である。ク
ランク軸10は第２図に示すように、180゜配置であっ
て、４個のクランクスローは同一平面内に存在し、面対
象となっている。クランクピン12にはコンロッド16を介
してピストン18が連結している。
おいて、Ocはクランク軸10（第２図）の中心である。ク
ランク軸10は第２図に示すように、180゜配置であっ
て、４個のクランクスローは同一平面内に存在し、面対
象となっている。クランクピン12にはコンロッド16を介
してピストン18が連結している。
前記クランク軸中心Ocに対して、詳しくは後述する機関
鉛直方向中心線Oeに対してψの偏角、ｌの長さの位置に
偏心したバランサー中心Obを中心としてバランサー軸20
（第２図）が軸支されている。バランサー軸20はクラン
ク軸10と同方向に２倍の回転数で回転するように例えば
ギャあるいはチェーン駆動される。バランサー軸20には
所定の質量のバランサーウエイト22が設けられている。
鉛直方向中心線Oeに対してψの偏角、ｌの長さの位置に
偏心したバランサー中心Obを中心としてバランサー軸20
（第２図）が軸支されている。バランサー軸20はクラン
ク軸10と同方向に２倍の回転数で回転するように例えば
ギャあるいはチェーン駆動される。バランサー軸20には
所定の質量のバランサーウエイト22が設けられている。
次に、バランサー軸20およびバランサーウエイト22でク
ランク軸10の２次不釣合成分を打消すとともに、ピスト
ン18の側圧によるローリングモーメントをも低減し得る
ようなψ、ｌの設定について説明する。
ランク軸10の２次不釣合成分を打消すとともに、ピスト
ン18の側圧によるローリングモーメントをも低減し得る
ようなψ、ｌの設定について説明する。
まず、180゜配置のクランク軸10の場合、偶力不釣合成
分は全て零になり、２次慣性力だけが釣合わずに残る。
この残存不釣合力F1の値は、第１図を参照して、下記の
（１）式になる。
分は全て零になり、２次慣性力だけが釣合わずに残る。
この残存不釣合力F1の値は、第１図を参照して、下記の
（１）式になる。
Wp;往復動慣性力 γ；クランク半径 ω；クランクシャフト回転角速度（２πrpm/60） gz;≒ρ＋ρ3/4（ρ＝r/L Ｌはロッド長さ） β;V角度 θ；クランク角度（＝ωｔ） g;重力加速度 この（１）式より不釣合力F1は機関回転数の２倍で回転
し、機関回転方向と同方向に回転する成分（カッコ内第
１項）と、逆方向に回転する成分（カッコ内第２項）と
から構成されていることがわかる。
し、機関回転方向と同方向に回転する成分（カッコ内第
１項）と、逆方向に回転する成分（カッコ内第２項）と
から構成されていることがわかる。
ここで、Ｖ角度をβ＝60゜にすると、（１）式の第２項
が零になり、機関回転方向と同方向だけが残る。故に
（１）式は、 になる。
が零になり、機関回転方向と同方向だけが残る。故に
（１）式は、 になる。
これを打消すためには、F2＝−F1なる遠心力を発生する
バランサーが必要になるが、このバランサーを第１図の
ようにクランク軸中心Ocからψ、ｌだけ偏心させたバラ
ンサー中心Obの位置に配置すると、（１−ａ）式の不釣
合慣性力が消える。
バランサーが必要になるが、このバランサーを第１図の
ようにクランク軸中心Ocからψ、ｌだけ偏心させたバラ
ンサー中心Obの位置に配置すると、（１−ａ）式の不釣
合慣性力が消える。
一方、新たに、 Ｍ＝‖F1‖l sin（２θ＋ψ） ……（２） なるモーメントＭが発生する。ここで、ψ、ｌを最適値
に選択すればピストン18の側圧によるローリングモーメ
ントの２次成分をも打消すことが可能である。尚、180
゜クランク配置、４スロー機関のローリングモーメント
は２次成分が最も大きい。このローリングモーメントの
２次成分は、 になる。（２）、（３）、（４）式より を得る。したがって、第１図のψ、ｌを（５）、（６）
式に設定すれば、ローリングモーメントの２次成分もが
消えることになる。
に選択すればピストン18の側圧によるローリングモーメ
ントの２次成分をも打消すことが可能である。尚、180
゜クランク配置、４スロー機関のローリングモーメント
は２次成分が最も大きい。このローリングモーメントの
２次成分は、 になる。（２）、（３）、（４）式より を得る。したがって、第１図のψ、ｌを（５）、（６）
式に設定すれば、ローリングモーメントの２次成分もが
消えることになる。
（発明の効果） 以上説明したように本発明によるＶ形８気筒機関のバラ
ンサー装置では、４サイクルＶ形８気筒機関のＶ角度を
60゜に設定し、クランク軸10を第１図に示すようないわ
ゆる180゜配置とし、クランク軸回転数の２倍の回転数
でクランク軸10と同方向に回転するバランサー軸20を１
本だけ設け、このバランサー軸20の回転中心Obを、クラ
ンク軸中心Ocに対してピストン18の反対側で機関鉛直方
向中心線Oeより横に偏心させて、ピストン側圧による揺
動モーメントを低減するようにし、特に、前記バランサ
ーシャフト20の回転中心Obは、偏角ψ、長さｌとする
と、 に設定したので、クランク軸10の２次バランスを完全に
取るとともに、ピストン側圧によるローリングモーメン
トをも低減することができる。要するに本発明による
と、４サイクルＶ形８気筒機関において、完全バランス
（１、２次不釣合力、不釣合モーメントが全て零）を実
現し、ローリングモーメントの低減も可能である。
ンサー装置では、４サイクルＶ形８気筒機関のＶ角度を
60゜に設定し、クランク軸10を第１図に示すようないわ
ゆる180゜配置とし、クランク軸回転数の２倍の回転数
でクランク軸10と同方向に回転するバランサー軸20を１
本だけ設け、このバランサー軸20の回転中心Obを、クラ
ンク軸中心Ocに対してピストン18の反対側で機関鉛直方
向中心線Oeより横に偏心させて、ピストン側圧による揺
動モーメントを低減するようにし、特に、前記バランサ
ーシャフト20の回転中心Obは、偏角ψ、長さｌとする
と、 に設定したので、クランク軸10の２次バランスを完全に
取るとともに、ピストン側圧によるローリングモーメン
トをも低減することができる。要するに本発明による
と、４サイクルＶ形８気筒機関において、完全バランス
（１、２次不釣合力、不釣合モーメントが全て零）を実
現し、ローリングモーメントの低減も可能である。
第１図は本発明を採用したＶ形８気筒機関の構造略図、
第２図は第１図のII矢視図である。10……クランク軸、
12……クランクピン、18……ピストン、20……バランサ
ー軸、22……バランサーウエイト
第２図は第１図のII矢視図である。10……クランク軸、
12……クランクピン、18……ピストン、20……バランサ
ー軸、22……バランサーウエイト
Claims (1)
- 【請求項１】４サイクルＶ形８気筒機関のＶ角度60゜に
設定し、クランク軸（10）をいわゆる180゜配置とし、
クランク軸回転数の２倍の回転数でクランク軸（10）と
同方向に回転するバランサー軸（20）を１本だけ設け、
このバランサー軸（20）の回転中心を、クランク軸中心
に対してピストン（18）の反対側で機関鉛直方向中心線
（Oe）より横に偏心させて、前記バランサー軸（20）の
回転中心を、偏角ψ、長さｌとすると、 に設定し、ピストン側圧によるローリングモーメントを
低減するようにしたことを特徴とするＶ形８気筒機関の
バランサー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61271198A JPH0774661B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Ｖ形８気筒機関のバランサ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61271198A JPH0774661B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Ｖ形８気筒機関のバランサ−装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63125840A JPS63125840A (ja) | 1988-05-30 |
| JPH0774661B2 true JPH0774661B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=17496713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61271198A Expired - Lifetime JPH0774661B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Ｖ形８気筒機関のバランサ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774661B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5862413A (en) * | 1996-06-10 | 1999-01-19 | Eastman Kodak Company | Single-use camera with retainer cap for scroll of unexposed film |
| US5659802A (en) * | 1996-06-10 | 1997-08-19 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for loading a single-use camera |
| JP2003042230A (ja) | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Suzuki Motor Corp | Ｖ型エンジンのバランサ構造 |
| DE102010004589A1 (de) * | 2010-01-14 | 2011-07-21 | Audi Ag, 85057 | Reihen-Brenndraftmaschine mit Mehrgelenkskurbeltrieb sowie einer einzigen Ausgleichswelle zur Tilgung von Massenkräften zweiter Ordnung |
| JP2017057812A (ja) | 2015-09-17 | 2017-03-23 | ヤマハ発動機株式会社 | Ｖ型エンジン |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57195944A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-01 | Yamaha Motor Co Ltd | Balancer device of internal combustion engine |
| JPS58174742A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-13 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 往復動機関のクランクバランス装置 |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP61271198A patent/JPH0774661B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63125840A (ja) | 1988-05-30 |
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