CN101313145A - 具有无级变速器的内燃发动机 - Google Patents

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CN101313145A CNA2007800002255A CN200780000225A CN101313145A CN 101313145 A CN101313145 A CN 101313145A CN A2007800002255 A CNA2007800002255 A CN A2007800002255A CN 200780000225 A CN200780000225 A CN 200780000225A CN 101313145 A CN101313145 A CN 101313145A
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Abstract

本发明公开了一种具有无级变速器(27)的内燃发动机(200)，该发动机(200)包括起动系统，该起动系统包括起动电机(24)、可在发动机(200)起动时工作的环形齿轮(29)和环形齿轮驱动装置(26)，所述发动机还包括具有第一部分(22)和第二部分(23)的曲轴(220)；其中，所述无级变速器(27)连接至所述曲轴(220)的第一部分(22)，所述起动系统的环形齿轮(29)连接至远离所述无级变速器(27)的所述曲轴(220)的第二部分(23)。

Description

具有无级变速器的内燃发动机
技术领域
本发明涉及具有无级变速器的内燃发动机。
背景技术
用作二轮或三轮车辆的原动机的发动机一般设有脚起动或电起动。这些车辆中采用的起动系统一般具有两种结构。所述起动系统或者通过单向离合器操作，或者具有惯性式离合器。在后一种情况下，起动电机和惯性式离合器固定在发动机的曲轴箱上。磁电机安装在曲轴上，曲轴的旋转运动通过一个键传递给磁电机转子。所述磁电机发出用于操作车辆的点火、照明以及信号系统所用的电。起动电机的输出轴与惯性式离合器啮合，该惯性式离合器又与环形齿轮啮合；当所述起动电机开动时，所述电机就驱动所述环形齿轮。这样就驱动了曲轴，从而使得所述发动机起动。一旦所述发动机达到预定的速度，所述惯性式离合器就脱离所述环形齿轮。
某些上述类型的车辆采用无级变速器(continuously variable transmission，下文简称CVT)。CVT是一个机械装置，其中转矩传动比在一定的工作范围内无限可变。这与传统的齿轮传动形成对照：后者只具有有限数量的可选转矩传动比。CVT根据发动机的负荷和速度情况自动改变转矩传动比。为此，所述CVT一般包括：连接至发动机曲轴的上半部的驱动带轮，连接至车轮的从动带轮，和将转矩从所述驱动带轮传递到所述从动带轮的传动带。在某些CVT设计中，所述驱动带轮包括离心机构，该离心机构根据所述驱动带轮的速率来改变转矩传动比。
一般来说，当具有CVT的发动机需要设置起动电机时，起动系统的环形齿轮与CVT设置在发动机的同一侧。与发动机的安装磁电机的一侧相比，该安装环形齿轮和CVT的一侧比较不易被灰尘和其它碎粒侵入，因为在所述安装磁电机的一侧，冷却风扇可能会将灰尘或碎石等物质引入发动机，潜在地导致损害。在这种发动机中，所述环形齿轮直接安装在曲轴上，或者整体形成在所述CVT的零件上，如成型在CVT的驱动带轮的外半部上。然而，具有带惯性式离合器的起动系统的发动机(其中环形齿轮安装在CVT安装侧、最 靠近CVT)，具有某些缺点。在这些发动机中，所述环形齿轮安装在发动机的CVT侧的曲轴上，曲轴的长度增加。这种曲轴长度的增加对发动机不利，因为这会使得CVT带轮从CVT侧的曲轴轴承上移开；这会导致负荷上升，从而压迫所述曲轴轴承、降低轴承寿命。此外，曲轴长度的增加使得发动机的宽度、体积增加，并可能导致燃料损失。
另一方面，当环形齿轮整体形成在CVT的转动件(如CVT的驱动带轮的外半部)上时，由传动带的移动引起的灰尘可能损害惯性式离合器，因为该惯性式离合器必须横过所述传动带而延伸到所述驱动带轮的外半部。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有无级变速器的内燃发动机，其较少遭受前述在CVT工作期间产生的发动机装配和对惯性式离合器的微尘损害等问题。
基于以上目的，本发明提供了一种具有无级变速器的内燃发动机，其起动系统包括起动电机、可在发动机起动时工作的环形齿轮和环形齿轮驱动装置，还包括具有第一部分和第二部分的曲轴；其中，所述无级变速器连接至所述曲轴的第一部分，所述起动系统的环形齿轮连接至远离所述无级变速器的所述曲轴的第二部分。
所述曲轴的第一部分与发动机的CVT侧(即安装有CVT的一侧)相对应。所述第二部分与发动机的非CVT侧(即一般为磁电机所在的一侧)相对应。此外，在强制风冷式发动机中，用于将冷却空气吹送到发动机零件如气缸和气缸盖上的风扇位于发动机的非CVT侧。
所述环形齿轮可连接至所述磁电机转子，该转子连接至所述发动机曲轴。所述环形齿轮可被包含在所述转子的宽度内。所述环形齿轮驱动装置可为传统结构的惯性式离合器。所述环形齿轮可连接至、或整体形成在所述磁电机转子上，与所述风扇保持一段距离，如本申请人的另一专利申请(印度临时专利申请号40/MUM/2006，申请日为2006年1月10日)中所述，该申请的内容在此处通过参考予以援引，以避免阻碍冷却气流和实现更有效的冷却。在这种情形下，同样地，防尘罩可将惯性式离合器和环形齿轮部分与冷却空气进气系统和风扇部分隔开，大大减低对惯性式离合器和环形齿轮的微尘损害。
本发明的内燃发动机具有几点长处：首先，可通过更好的发动机装配降低发动机的整体宽度；其次，通过将环形齿轮包含在磁电机转子的宽度内，可使环形齿轮的重量减轻，从而使得具有给定的发动机容量的发动机和车辆的重量减轻，获得更大的燃油经济性。作用在曲轴轴承上的压力也会降低，从而使轴承寿命增加。
附图说明
下面将结合附图和优选实施例来对本发明进行详细说明：
图1为现有技术中具有CVT和起动电机的典型发动机的剖视图；
图2为具有CVT的典型发动机的局部剖视图，图中环形齿轮整体形成在驱动带轮的其中一个半部上；
图3为本发明的具有CVT和带惯性式离合器的起动电机的典型发动机的剖视图。
具体实施方式
图1为现有技术中用于小型摩托车的内燃发动机10，其中具有第一部分12和第二部分13的曲轴120装配在曲轴箱11内；起动电机16也装配在曲轴箱11上。所述发动机10具有无级变速器(CVT)，且CVT零件如驱动带轮18安装在曲轴120的第一部分12上。环形齿轮14也连接至曲轴120的第一部分12，并以已知方式通过单向离合器15被驱动。在起动时，起动电机16驱动所述环形齿轮14。磁电机转子41安装在曲轴120的第二部分13上。该曲轴120的第二部分13对应于发动机10的非CVT侧。冷却扇125安装在磁电机转子41上、位于发动机10的所述非CVT侧。所述曲轴120具有轴承122和124，轴承122受到由于作用在曲轴120的第一部分12上的负载而增加的压力。
图2为现有技术中的典型发动机100的局部剖视图，图中环形齿轮17整体形成在CVT107的驱动带轮18的其中一个半部上。在这种具有CVT传动和带惯性式离合器的起动系统的发动机中，所述起动电机116和惯性式离合器117与CVT107安装在曲轴120的同一部分。因此，在发动机100起动时，所述惯性式离合器117与环形齿轮17啮合并驱动环形齿轮17，直到所述发动机100达到预定速度时，所述惯性式离合器17才脱离所述环形齿轮17。在这种情况下，由于CVT传动带(图中未示出)的移动而产生的灰尘会损害所述惯性式离合器117。
图3为本发明的发动机200的局部剖视图，该发动机200具有曲轴220，该曲轴220包括装配在曲轴箱21内的第一部分22和第二部分23。CVT27的驱动带轮31连接至曲轴220的第一部分22。磁电机转子28按惯例连接至曲轴220的第二部分23。但与现有技术相反的是，在起动时可与惯性式离合器26配合的环形齿轮29焊接在磁电机转子28的外表面28a上、并位于所述磁电机转子28的最内缘28b；该位置处于发动机200的非CVT侧，远离CVT27，特别是远离产生灰尘的驱动带轮31和传动带，所述灰尘可损害惯性式离合器如图2中的惯性式离合器117。所述起动电机24也与惯性式离合器26一起装配在起动电机外壳25中，该起动电机外壳25组装至曲轴箱21。在发动机200起动时刻，当起动电机24起动时，传动齿轮(图中未单独示出)与环形齿轮29啮合，所述起动系统本身按传统方式工作。但是，环形齿轮29的位置位于发动机200的非CVT侧，这可以缩短曲轴220的第一部分22的长度，因为环形齿轮29的宽度被包含在磁电机转子28的宽度内，所述磁电机转子28安装在曲轴220的第二部分23上。此外，由于CVT27的驱动带轮31被向着轴承32移动一段距离，该距离至少等于环形齿轮29的宽度，使得轴承的承压应力减小，从而可使轴承32的寿命延长。同样地，通过将环形齿轮29安装在磁电机转子28的外周28a的大外径上可减轻环形齿轮29的重量，所述大外径大于曲轴120的直径，在图1的现有技术发动机中，环形齿轮即安装在曲轴120上。
此外，由于惯性式离合器26位于发动机200的与CVT27的传动带所在的一侧相反的另一侧，CVT的传动带所产生的灰尘将不再对惯性式离合器26构成损害。从图3还可以看出，可设置用于保护环形齿轮29和惯性式离合器26的防尘罩50，该防尘罩50的一部分51延伸在环形齿轮29和冷却扇225之间，构成密封。这样，被冷却扇225吸入到发动机200中的灰尘和其它碎粒较少可能进入和损害环形齿轮29和惯性式离合器27。
以上是本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种具有无级变速器的内燃发动机，包括起动系统，该起动系统包括起动电机、可在发动机起动时工作的环形齿轮和环形齿轮驱动装置，所述发动机还包括具有第一部分和第二部分的曲轴；其特征在于：所述无级变速器连接至所述曲轴的第一部分，所述起动系统的环形齿轮连接至远离所述无级变速器的所述曲轴的第二部分。
2、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述曲轴的第一部分对应于发动机的所述无级变速器侧，该侧安装有所述无级变速器，而所述曲轴的第二部分对应于发动机的非所述无级变速器侧。
3、根据权利要求2所述的发动机，其特征在于：所述磁电机位于所述曲轴的第二部分。
4、根据权利要求2或3所述的发动机，其特征在于：所述发动机为强制风冷式发动机，用于将冷却空气吹送到发动机零件上的风扇连接至所述曲轴的所述第二部分。
5、根据权利要求3所述的发动机，其特征在于：所述环形齿轮连接至磁电机转子。
6、根据权利要求5所述的发动机，其特征在于：所述环形齿轮配合在所述磁电机转子的宽度内。
7、根据以上任一项权利要求所述的发动机，其特征在于：所述环形齿轮驱动装置为惯性式离合器。
8、如图3所示的内燃发动机。
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