CN101688464B - 内燃发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种内燃发动机，具有曲轴箱、曲轴、气缸体、至少一个活塞、气缸盖组件、以及用于冷却发动机的至少一部分的冷却系统。该冷却系统具有用于冷却气缸体第一侧的第一冷却套、用于冷却气缸体第二侧的第二冷却套、以及用于冷却气缸盖组件的气缸盖冷却套。冷却液入口和冷却液出口分别与第一和第二冷却套流体连通。在冷却系统中流动的冷却液从冷却液入口流到第一冷却套，然后流到气缸盖冷却套，然后流到第二冷却套，最后流到冷却液出口。还公开了一种气缸体、一种内燃发动机冷却系统、以及一种冷却内燃发动机的方法。

Description

内燃发动机冷却系统

交叉引用

本申请要求申请日为2007年7月6的美国临时专利申请No.60/948,283以及申请日为2007年12月19日的美国专利申请No.11/960,557的优先权，二者的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机冷却系统。

背景技术

在运转过程中，由于内燃发动机的各个气缸内发生燃烧过程，所以发动机会产生热量。内燃发动机领域的技术人员周知，如果发动机过热，会损坏发动机。出于该原因，许多发动机设有冷却系统。

一些发动机是风冷的，但设计成高速运转或产生大功率的发动机优选地为液冷的。液冷式发动机通常在发动机体内部设有通道，称为冷却套，液体能够在该冷却套中循环。当液体在冷却套中循环时，其从发动机吸收热量。

在海运应用中，发动机通常设有所谓的开环式冷却系统。在这种系统中，所用的液体是来自船舶运行所在的水体中的水。从水体中取水，使水经过冷却套，然后将水返回水体。出于显而易见的原因，这种系统在多数其它应用中都是不实际的。在其它应用中，发动机设有所谓的闭环式冷却系统。在这种系统中，冷却液储存在储存箱中，并使其循环通过系统。为了保持系统效率，冷却液本身需要受到冷却，否则它会变得越来越热。因此，这些系统设有热交换器，如散热器，冷却液循环通过热交换器以降低冷却液温度。

为了正确运行，液冷系统必须使冷却液在发动机中的每个热源和/或被热源加热的发动机组件附近循环。发动机的一些部位还需要比其它部件更强的冷却，因为它们对热更敏感或者更热。这经常导致发动机中的复杂的流动路径。此外，冷却套还必须设计成使得冷却液在其中连续地流动。如果冷却液在冷却套中停滞，则冷却液停滞的部位会变热，这可能导致损坏发动机。

因此，需要能够解决上述问题中的至少一些问题的发动机冷却系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内燃发动机，该内燃发动机具有冷却系统，在该冷却系统中，冷却液从气缸体的一侧向上流到气缸盖组件，并沿气缸盖的另一侧向下流动。

本发明的另一个目的在于提供一种用于内燃发动机的冷却系统，在该冷却系统中，冷却液从气缸体的一侧向上流到气缸盖组件，并沿气缸盖的另一侧向下流动。

本发明的目的还在于提供一种冷却内燃发动机的方法，在该方法中，冷却液首先被输送到气缸体的一侧，然后从气缸体的一侧输送到气缸盖组件，最后从气缸盖组件输送到气缸体的另一侧。

本发明的又另一个目的在于提供一种用于内燃发动机的气缸体，该气缸体中一体地形成有两个相邻但流体分离的冷却套。

一方面，本发明提供了一种内燃发动机，该内燃发动机具有曲轴箱、设置在曲轴箱中的曲轴、连接到曲轴箱的气缸体、至少一个活塞、连接到气缸体的气缸盖组件、以及用于冷却内燃发动机的至少一部分的冷却系统。该至少一个活塞布置在至少一个气缸中并且以可操作的方式连接到曲轴。冷却系统具有：第一冷却套，第一冷却套用于冷却气缸体的第一侧；第二冷却套，第二冷却套用于冷却气缸体的第二侧；气缸盖冷却套，气缸盖冷却套用于冷却气缸盖组件；冷却液入口，冷却液入口与第一冷却套流体连通；冷却液出口，冷却液出口与第二冷却套流体连通。第一冷却套与气缸盖冷却套流体连通。气缸盖冷却套与第二冷却套流体连通。在冷却系统中流动的冷却液从冷却液入口流到第一冷却套，从第一冷却套流到气缸盖冷却套，从气缸盖冷却套流到第二冷却套，并从第二冷却套流到冷却液出口。

在另一方面，冷却液入口位于内燃发动机的第一侧，而冷却液出口位于内燃发动机的第二侧。

在另一方面，冷却系统还具有冷却液泵，冷却液泵与冷却液入口流体连通用于泵送冷却液穿过冷却系统。

在另一方面，冷却系统还具有热交换器，热交换器用于冷却在冷却系统中流动的冷却液。在冷却系统中流动的冷却液从冷却液出口流到热交换器，从热交换器流到冷却液泵，并从冷却液泵流到冷却液入口。

在另一方面，冷却系统还具有节温器。该节温器具有：节温器入口，节温器入口与冷却液出口流体连通；第一节温器出口，第一节温器出口与热交换器流体连通；以及第二节温器出口，第二节温器出口与冷却液泵流体连通。在冷却系统中流动的冷却液从冷却液出口流到节温器入口，当冷却液高于预定温度时，冷却液从节温器入口流到第一节温器出口；而当冷却液低于预定温度时，冷却液从节温器入口流到第二节温器出口。

在另一方面，冷却系统还具有机油冷却器。机油冷却器与第一冷却套和冷却液泵流体连通。在第一冷却套中流动的冷却液的一部分流到机油冷却器，并从机油冷却器流到冷却液泵。

在另一方面，第一和第二冷却套一体地形成在气缸体中，并且气缸盖冷却套一体地形成在气缸盖组件中。

在另一方面，至少一个进气门布置在气缸盖组件中位于内燃发动机的进气侧并高于至少一个气缸，至少一个排气门布置在气缸盖组件中位于内燃发动机的排气侧并高于至少一个气缸。

在另一方面，气缸体的第一侧位于内燃发动机的排气侧，而气缸体的第二侧位于内燃发动机的进气侧。

在另一方面，本发明提供了一种用于内燃发动机的冷却系统，包括第一冷却套，第一冷却套用于冷却内燃发动机气缸体的第一侧；第二冷却套，第二冷却套用于冷却内燃发动机气缸体的第二侧；气缸盖冷却套，气缸盖冷却套用于冷却内燃发动机的气缸盖组件；冷却液入口，冷却液入口与第一冷却套流体连通；冷却液出口，冷却液出口与第二冷却套流体连通；以及冷却液泵，冷却液泵与冷却液入口流体连通，用于泵送冷却液穿过冷却系统。第一冷却套与气缸盖冷却套流体连通。气缸盖冷却套与第二冷却套流体连通。在冷却系统中流动的冷却液从冷却液泵流到冷却液入口，从冷却液入口流到第一冷却套，从第一冷却套流到气缸盖冷却套，从气缸盖冷却套流到第二冷却套，并从第二冷却套流到冷却液出口。

在另一方面，该冷却系统还包括热交换器，热交换器用于冷却在冷却系统中流动的冷却液。在冷却系统中流动的冷却液从冷却液出口流到热交换器，并从热交换器流到冷却液泵。

在另一方面，冷却系统还包括节温器。节温器具有：节温器入口，节温器入口与冷却液出口流体连通；第一节温器出口，第一节温器出口与热交换器流体连通；以及第二节温器出口，第二节温器出口与冷却液泵流体连通。在冷却系统中流动的冷却液从冷却液出口流到节温器入口，当冷却液高于预定温度时，冷却液从节温器入口流到第一节温器出口；而当冷却液低于预定温度时，冷却液从节温器入口流到第二节温器出口。

在另一方面，冷却系统还具有机油冷却器，机油冷却器与第一冷却套和冷却液泵流体连通。在第一冷却套中流动的冷却液的一部分流到机油冷却器，并从机油冷却器流到冷却液泵。

在另一方面，本发明提供了一种冷却内燃发动机的方法。该内燃发动机具有曲轴箱、设置在曲轴箱中的曲轴、连接到曲轴箱的气缸体、至少一个活塞、以及连接到气缸体的气缸盖组件。该气缸体具有第一侧、第二侧、以及至少一个气缸。至少一个活塞布置在至少一个气缸中，并且以可操作的方式连接到曲轴。该方法包括：将冷却液输送到用于冷却气缸体第一侧的第一冷却套；将冷却液从第一冷却套输送到用于冷却气缸盖组件的气缸盖冷却套；将冷却液从气缸盖冷却套输送到用于冷却气缸体第二侧的第二冷却套。

在另一方面，该方法还包括设置冷却液泵，并且将冷却液输送到第一冷却套包括使用冷却液泵将冷却液泵送到第一冷却套。

在另一方面，该方法还包括设置用于冷却冷却液的热交换器；将冷却液从第二冷却套输送到热交换器；并将冷却液从热交换器输送到冷却液泵。

在另一方面，该方法还包括设置节温器；将冷却液从第二冷却套输送到节温器；当冷却液高于预定温度时，将冷却液从节温器输送到热交换器；而当冷却液低于预定温度时，将冷却液从节温器输送到冷却液泵。

在另一方面，该方法还包括设置机油冷却器；将冷却液从第一冷却套输送到机油冷却器；并将冷却液从机油冷却器输送到冷却液泵。

在另一方面，本发明提供了一种用于内燃发动机的气缸体，该气缸体包括：气缸体主体、以及由气缸体主体形成的至少一个气缸。第一冷却套一体地形成在气缸体主体中。第一冷却套布置为邻近至少一个气缸的第一部分。第二冷却套一体地形成在气缸体主体中。第二冷却套布置为邻近至少一个气缸的第二部分。第二冷却套与第一冷却套在气缸体主体中流体分离。

在另一方面，气缸体还包括穿过气缸体主体的中央的纵向轴线。第一冷却套完全布置在纵向轴线的第一侧，而第二冷却套完全布置在纵向轴线的第二侧。第二侧与第一侧相反。

在另一方面，至少一个气缸是直列布置的三个气缸。第一冷却套布置为邻近三个气缸中的每一个的第一部分。第二冷却套布置为邻近三个气缸中的每一个的第二部分。

在另一方面，第一冷却套形成绕至少一个气缸的第一部分的第一弧形部，第二冷却套形成绕至少一个气缸的第二部分的第二弧形部。

本发明的实施方式各具有上述目的和/或方面中的至少一个，但并不必然地包括所有目的和/或方面。应当理解，在试图实现上述目的时形成的本发明的一些方面可能并不满足这些目的，并且/或者可能满足此处未具体列举的其它目的。

从以下说明书、附图以及所附权利要求中，本发明实施方式的另外的和/或替代的特征、方面以及优点将变得明显。

附图说明

为了更好地理解本发明及本发明的其它方面和进一步的特征，将结合附图进行以下描述，在附图中：

图1是从内燃发动机的第一实施方式的第一端、进气侧观察的立体图；

图2是从图1的发动机的第二端、排气侧观察的立体图；

图3是图1的发动机的第一端的正面图；

图4示出了以可操作的方式设置在个人水上运输工具的车体中的发动机；

图5是从内燃发动机的第二实施方式的第一端、进气侧观察的立体图；

图6是从图5的发动机的第二端、排气侧观察的立体图；

图7是图5的发动机的第一端的正面图；

图8示出了以可操作的方式设置在雪地车的底盘中的图5的发动机；

图9是发动机的第一实施方式的进气部件的分解图；

图10是发动机的第一实施方式的进气部件的立体图；

图11是发动机的第二实施方式的进气部件的分解图；

图12是发动机的第二实施方式的进气部件的立体图；

图13是沿贯穿曲轴和第一凸轮轴的中心并平行于该曲轴和第一凸轮轴所取的图5的发动机的竖向剖面图；

图14是沿贯穿曲轴的中心并平行于该曲轴所取的图5的发动机的横向剖面图；

图15A是图14所示的驱动组件的立体图；

图15B是图15A的驱动组件的仰视图，其中增加了磁电机和起动机；

图16是替代性驱动组件的立体图；

图17是另一种替代性驱动组件的立体图；

图18是垂直于曲轴、贯穿正时链条盖所取的图5的发动机的竖向剖面图；

图19是垂直于曲轴、贯穿气缸所取的图5的发动机的竖向剖面图；

图20是图19的气缸盖组件区域的放大图；

图21是垂直于曲轴、贯穿凸轮轴支架所取的图5的发动机的气缸盖组件的竖向剖面图；

图22是图5的发动机的气缸盖组件的各部件的立体图；

图23是位于图5的发动机的气缸盖组件的端部的各部件的放大立体图；

图24是图5的发动机的火花塞座、供油管路、以及凸轮从动件衬套的放大图；

图25是曲轴的端部的放大图，其中移除了PTO盖；

图26是图5的发动机的冷却系统的示意图；

图27是图26的冷却系统的气缸体冷却套和气缸盖冷却套的立体图；

图28是图27的气缸体冷却套的仰视图；

图29是从图5的发动机的第二端、排气侧观察的立体图，其中为了看到发动机的内部部件，移除了曲轴箱、气缸体和凸轮组件盖；

图30是从图5的发动机的第一端、进气侧观察的立体图，其中为了看到内燃发动机的内部部件，移除了曲轴箱、气缸体和凸轮组件盖；

图31A示出了油泵驱动系统的第一实施方式；

图31B示出了油泵驱动系统的第二实施方式；

图31C示出了油泵驱动系统的第三实施方式；

图32是图5的发动机的润滑系统的示意图；

图33是垂直于图5的发动机的曲轴、贯穿气缸而取的竖向剖面图，示出了气缸体、曲轴箱和油室的排布；

图34是沿图13的线A-A所取的气缸盖组件的气门组件部的剖面的立体图；

图35是沿图34的线B-B所取的气门组件部的剖面图；

图36是从底部、排气侧观察的第一凸轮轴支架的区段的立体图；

图37是第二凸轮轴支架的区段的正面图；

图38是第三凸轮轴支架的区段的正面图；

图39A是水平定向的图5的发动机的立体图，以示出由通风系统进行的吹气操作。

图39B是图39A的发动机的侧视图，其中发动机从水平面倾斜70度；以及

图39C是图39A的发动机的侧视图，其中发动机被倒置。

具体实施方式

虽然此处将本发明的发动机描述为能够用于个人水上运输工具或雪地车，但应当理解，也可以将这种发动机用于其它应用，如全地形车和摩托车。

在说明书和附图的通篇中，相似的部件用带有字母的附图标记表示(如106A、106B)。为了简明，当总体提及部件时，将仅用它们的附图标记来指代这些相似的部件，而当提及类似部件中的具体一个部件时，将使用参考标记及字母。

现在将首先参照图1至图8描述发动机10的外部特征。比较图1至4所示的发动机10的实施方式与图5至8所示的发动机10的实施方式可以看出，对于制造者而言，能够通过改变发动机10的少量外部部件而使同样的发动机10适用于不同的应用。更具体地，通过改变进气部件12和排气部件14，能够将如图1至4所示的发动机10用在个人水上运输工具16(见图4)中，其中发动机10的曲轴50(图13)定向为平行于个人水上运输工具16的纵向轴线，而如图5至8所示的发动机10还可以用在雪地车18(见图8)中，其中发动机10的曲轴50定向为相对于雪地车18的纵向轴线呈横向。因此，虽然此处示出的是发动机10的两种实施方式，但以下对发动机10的描述除了进气部件12和排气部件14之外应用于两个实施方式，以下就各个实施方式进行具体描述。

如图1至8所示，发动机10是已知的直列三缸发动机，这意味着其具有邻近彼此地呈直线布置的三个气缸20(见图13)。可以构想，可以使用更多或更少数量的气缸20。还可以构想，发动机10的各个方面也可以用于其它类型的发动机，如V型发动机，这通过下文将变得明显。所有气缸20均形成在气缸体22中，气缸体坐置在曲轴箱24的顶上。气缸盖组件26坐置在气缸体22的顶上。在气缸盖组件26中设有用于各个气缸20的火花塞28。

如图1、3、5、7最佳地示出，磁电机盖30在发动机10的第一端处由螺栓固定到曲轴箱24，以覆盖磁电机32(图13)及以下所述的发动机10的其它部件。在发动机10的第一端与排气部件14同一侧还设有机油滤清器壳34，顾名思义，其用于容置机油滤清器36(图18)。机油滤清器壳34具有设置在其顶部的可移除的盖38，以允许容易地触及机油滤清器36，从而便于发动机10的维修。在发动机10的第一端与进气部件14同一侧还设有起动机40，其位于气缸体22旁边。起动机40是电动机，如本领域技术人员所知，该电动机以可操作的方式连接到曲轴50以启动曲轴50的旋转，从而允许发生启动点火，该启动点火又使发动机10运转起来。

布置在进气部件12上的燃油分配管42接收来自燃料箱44(图4)的燃料并将其输送到三个喷油器45(图10)。各个喷油器45与各个气缸20的进气道46(图19)流体连通。

图1至8中还可以看到以下将更详细地描述的冷却系统的一些部分。冷却液进入管52大致设置在发动机10的排气侧。冷却液排出管54大致设置在发动机10的进气侧。节温器48将冷却液进入管和排出管52、54彼此流体连通，并且还与冷却液热交换器56(图26)流体连通。

如图2和图6最佳地示出，机油冷却器58在排气部件14下方连接到发动机10的排气侧。冷却液泵59设置在机油冷却器58旁边。油箱60在发动机10的进气侧、在进气部件12下方连接于发动机10。油箱60的形状确定为使其依循气缸体22和曲轴箱24的轮廓。机油通过机油加油管62注入并填充油箱60，该机油加油管62从油箱60向上延伸，以便能够从发动机10上方容易地触及。机油盖64用于选择性地封闭机油加油管62的上开口。量油尺(未示出)从机油盖64延伸并能够用来确定油箱60中的机油液位。动力输出(PTO)盖66连接于曲轴箱24的端部并覆盖发动机10的多个部件，以下将更详细地描述。发动机10的输出轴68从曲轴箱24延伸并穿过动力输出盖66。输出轴68用于将发动机10产生的动力输送到使用该发动机10的车辆的推进装置。

如前所述，可以使用不同的排气部件14来适应发动机10的特定应用。如图1至图4所示，对于个人水上运输工具16，排气部件14包括具有冷却套72的排气歧管70，该排气歧管收集来自发动机10的排气道74(图19)的废气。排气歧管70大致平行于曲轴50。排气歧管70的出口76定向为使得当发动机10安装在个人水上运输工具16中时，该出口指向个人水上运输工具16的后部，排气系统78的其余部分位于该后部。如图5至图8所示，对于雪地车18，排气部件14包括具有多个管80的排气歧管70，该排气歧管收集来自发动机10的排气道74的废气。排气歧管70大致平行于曲轴50，但是在其出口76之前弯曲，使得出口76指向大致垂直于曲轴50的方向。排气歧管70的出口76定向为使得当发动机10安装在雪地车18中时，该出口指向雪地车18的前部，排气系统的其余部分(未示出)位于该前部。

如前所述，可以使用不同的进气部件12来适应发动机10的特定应用。如图1至图4所示，特别是图9和图10所示，对于个人水上运输工具16，进气部件12包括节气门体82、弯管84、弯管盖86、弯管延伸段88A、进气歧管90、以及进气歧管盖92A。如图10所示，弯管84、弯管盖86、以及弯管延伸段88A组装到一起，以形成与发动机10的各个进气道46流体连通的各个空气管道。弯管延伸段88A的长度基于发动机10的运转特性来选择，从而为发动机10提供理想的性能和声学特性。进气歧管90具有各有三个开口的两组94A、94B以及用于覆盖组94A、94B之一的盖96。对于个人水上运输工具16，盖96覆盖组94B(图9中未示出)。当进气部件12组装好时，弯管延伸段88A穿过开口组94A延伸到进气歧管90内部。进气歧管90中设有空气滤清器和阻火器(未示出)。进气歧管盖92A封闭进气歧管90的端部并提供了与节气门体82连接的开口，该节气门体调节流到发动机10的气流。节气门体82大致平行于曲轴50，使得当发动机10安装在个人水上运输工具16中时，其指向个人水上运输工具16的前部，进气系统的其它部分(未示出)位于该前部。

如图5至图8所示，特别是如图11和图12所示，对于雪地车18，与上述进气部件类似地，进气部件12包括节气门体82、弯管84、弯管盖86、弯管延伸段88B、进气歧管90、以及进气歧管盖92B。用于雪地车18的弯管84、弯管盖86、以及进气歧管90与用于个人水上运输工具16的相同。如图12所示，弯管84、弯管盖86、以及弯管延伸段88B组装到一起，从而形成与发动机10的各个进气道46流体连通的各个空气管道。出于上述原因，用于雪地车18的弯管延伸段88B的长度比用于个人水上运输工具16的弯管延伸段88A长。对于雪地车18，盖96覆盖开口组94A(如图11所示)。进气歧管90中设有空气滤清器和阻火器(未示出)。进气歧管盖92B封闭进气歧管90的端部并提供与节气门体82连接的开口。进气歧管盖92B将节气门体82定位为使其大致垂直于曲轴50并指向上方。当发动机10安装在雪地车18中时，其指向雪地车18的前部，进气系统的其它部分(未示出)位于该前部。

现在将参照图13至图25描述发动机10的内部部件。活塞98容置在各个气缸20内部并在其中往复运动。对于每个气缸20，气缸20的壁、气缸盖组件26以及活塞98的顶部形成燃烧室。活塞98通过连杆100连接到容置在曲轴箱24中的曲轴50。燃烧室内的空气/燃料混合物的燃烧产生的爆发力使活塞98在气缸20内往复运动，该往复运动使得曲轴50在曲轴箱24内旋转。

如图18中最佳地示出的那样，曲轴箱24关于水平分离平面102分离。曲轴50、平衡轴104(以下将更详细地描述)、以及输出轴68沿该平面102定位。如图13和图14所示，曲轴50由五个滑动轴承106支撑，以在曲轴箱24中旋转。类似地，定位为邻近并平行于曲轴50的平衡轴104由四个滑动轴承108支撑，以在曲轴箱24中旋转。定位为与曲轴50同轴的输出轴68由两个滚珠轴承110支撑，以在曲轴箱24中旋转。将滚珠轴承110用于输出轴68是因为它们能够应付输出轴68所承受的径向负荷和推力负荷。

如图15A和图15B中最佳地示出的那样，曲轴50具有三个曲轴销112，连杆110连接到该曲轴销上。每个曲轴销112具有一对与之对置的相应的配重114，以平衡由往复运动的活塞98所产生的力。一对配重114的配重114之间的间距选择为使得连接到相应的曲轴销112的连杆100能够从它们之间穿过。平衡轴104具有两个配重116，一端一个配重，以平衡由旋转的曲轴50所产生的力。

曲轴驱动齿轮118设置为邻近于离输出轴68最远的配重114。曲轴驱动齿轮118接合设置在平衡轴104的对应端的平衡轴从动齿轮120。设置在平衡轴104的相对端的平衡轴驱动齿轮122接合设置在输出轴68上的输出轴齿轮124。所以，曲轴50驱动平衡轴104，平衡轴104驱动输出轴68。平衡轴104的中央部设计为使其在曲轴50与输出轴68之间提供一些扭转阻尼。

图16示出了图15A所示的驱动组件的替代性实施方式。图16所示的类似于图15A的元件标有相同的附图标记，并且为了简明将不再赘述。如前述实施方式那样，曲轴50通过曲轴驱动齿轮118驱动平衡轴104，曲轴驱动齿轮118接合平衡轴从动齿轮120。然而，在图16所示的实施方式中，输出轴68由曲轴50通过花链联结126直接驱动。

图17示出了图15A所示的驱动组件的替代性实施方式。图17所示的类似于图15A的元件标有相同的附图标记，并且为了简明将不再赘述。如前述实施方式那样，曲轴50通过曲轴驱动齿轮118驱动平衡轴104，曲轴驱动齿轮118接合平衡轴从动齿轮120。然而，在图17所示的实施方式中，输出轴68和曲轴50是同一根轴。

如图13至图15B所示，曲轴50上设有链轮128。如图18最佳地示出的那样，该链轮128接合正时链条130，以驱动第一凸轮轴132，以下将参照气缸盖组件26详细描述。曲轴50上邻近链轮128处设有齿轮(或链轮)134。齿轮134用于驱动吸油泵144、吸油泵146、以及油压泵148，以下将参照润滑系统详细描述。

在曲轴50上邻近磁电机32处设有起动齿轮136。该起动齿轮136通过中间齿轮138(图15B)以可操作的方式连接到起动机40。中间齿轮138降低转速，从而增加从起动机40传递到曲轴50的扭矩，使得起动机40能够启动曲轴50的旋转，从而发生启动点火，该启动点火又使发动机10运转起来。

磁电机32设置在曲轴50的离输出轴68最远的端部。当发动机10运转时，磁电机32产生电能，从而为一些发动机系统(如点火系统和燃料喷射系统)和车辆系统(如照明和显示量仪)供能。磁电机32由两部分构成：转子140和定子142。定子142具有多个永磁体，这些永磁体产生磁场。定子固定地附接到磁电机盖30。转子140安装在起动齿轮136上从而随曲轴50转动。转子140上具有多个线圈，这些线圈通过在定子142产生的磁场中移动而产生电流。定子140和起动齿轮136一起形成发动机10的飞轮，这意味着它们的组合旋转质量有助于维持曲轴50在每次点火之间的角动量。磁电机盖30附接到曲轴箱24并覆盖磁电机32、起动齿轮136、中间齿轮138、齿轮134及相关齿轮、以及链轮128。

如图25最佳地示出的那样，平衡轴104上还设置有齿轮150。齿轮150布置为邻近与平衡轴驱动齿轮122相邻的配重116，使配重116位于平衡轴驱动齿轮122与齿轮150之间。如图14所示，可以构想，也可以将齿轮150布置在平衡轴驱动齿轮122与配重116之间。齿轮150通过中间齿轮154驱动冷却液泵59的叶轮152。

现在将参照图18至图24描述气缸盖组件26的细节。气缸盖组件26具有两个凸轮轴132、156。第一凸轮轴132限定出第一凸轮轴的轴线133，该凸轮轴的轴线大致水平且平行于曲轴50。第二凸轮轴156限定出第二凸轮轴的轴线157，该凸轮轴的轴线大致水平并平行于第一凸轮轴的轴线133。布置在第一凸轮轴132的一端的链轮158接合正时链条130，使得如上所述那样，第一凸轮轴132由曲轴50的链轮128驱动。链轮128和158的尺寸选择为使得曲轴50每旋转两圈，第一凸轮轴132旋转一圈。布置在第一凸轮轴132上邻近链轮158处的第一凸轮轴齿轮160接合布置在第二凸轮轴156的端部的第二凸轮轴齿轮162。第一和第二凸轮轴齿轮160、162具有相同的尺寸和相同的齿数，使得第一和第二凸轮轴132、156以同样的速度但沿相反的方向旋转。第一凸轮轴132还具有布置在其邻近链轮158的一端的窜气分离器163(图13)，以下将参照润滑系统对其进行详细描述。

如图18中最佳地示出的那样，在链轮128和158的一侧，正时链条130靠着固定滑轨164滑动。在链轮128和158的另一侧，正时链条130靠着枢转滑轨166滑动。枢转滑轨166绕邻近枢转滑轨166底部定位的枢轴168枢转。包括弹簧172的链条张紧器170将枢转滑轨166推向正时链条130从而保持正时链条130张紧。正时链条130、滑轨164、166、以及链条张紧器170布置在(至少部分地布置在正时链条130的盖中)正时链条盖174内部，该正时链条盖174位于发动机10的与磁电机盖30相同的一端。

如图19至图21中所示，气缸盖组件26由两个主要部分构成：气门组件部176以及凸轮组件部178。气门组件部176由螺栓180紧固到气缸体22的上端(图21)。气门组件部176的上部是倾斜的。凸轮组件部178布置在气门组件部176的倾斜部分上。

气门组件部176中限定有进气道46和排气道74。对于各个气缸20，进气道46由单个管道构成，该管道与其相应的弯管84流体连通，然后该管道分成两个管道，这两个管道与气缸20的燃烧室流体连通。在进气道46的与燃烧室流体连通的各个管道中布置有进气门182。因此，存在六个进气门182(每个气缸20两个)。各个进气门182限定出进气门轴线184，该进气门轴线大致垂直于第一凸轮轴的轴线133。各个进气门182用于选择性地打开和封闭进气道46中的其对应的管道。每个进气门182的上端设有弹簧186，用于将进气门182朝其封闭其对应的管道的位置偏置。

类似地，对于每个气缸20，排气道74由单个管道构成，该管道与排气歧管70流体连通，然后该管道分成两个管道，这两个管道与气缸20的燃烧室流体连通。在排气道74的与燃烧室流体连通的各个管道中布置有排气门188。因此，存在六个排气门188(每个气缸20两个)。各个排气门188限定出排气门轴线190，该排气门轴线大致垂直于第二凸轮轴的轴线157。各个排气门188用于选择性地打开和封闭排气道74中的其对应的管道。每个排气门188的上端设有弹簧192，用于将排气门188朝其封闭其对应的管道的位置偏置。

气门组件部176中还定位有火花塞28。每个气缸20设有一个火花塞28。每个火花塞28的尖端延伸到其对应的燃烧室中，使得由火花塞28产生的火花能够点燃燃烧室中存在的燃料/空气混合物。如图21所示，每个火花塞28能够通过火花塞座194而插入气门组件部176或从气门组件部176移除，该火花塞座194穿过气门组件部176和凸轮组件部178延伸到气缸盖组件26的上部。每个火花塞28纵向地(即沿曲轴50的长度)布置在其两个对应的进气门182之间并横向(即沿垂直于曲轴50的水平方向)布置在第一和第二凸轮轴132、156之间。如图21中的点状线概略示出的那样，每个火花塞28限定出大致垂直于第一和第二凸轮轴的轴线133、157的火花塞轴线196。

凸轮组件部178包括第一和第二凸轮轴132、156，该第一和第二凸轮轴轴颈支撑在四个凸轮轴支架198中，如图22所示。各个凸轮轴支架198优选地为一体结构(即整体式)。邻近气缸盖组件26的各个端部处布置一个凸轮轴支架198A、198C，而在中央气缸20的任一侧布置其它两个凸轮轴支架198B。凸轮轴支架198由螺栓200紧固到气门组件部176，如图21所示。六个凸轮202(每个进气门182一个)布置在第一凸轮轴132上并随其旋转。类似地，六个凸轮204(每个排气门188一个)布置在第二齿轮轴156上并随其旋转。凸轮202、204优选地与其相应的凸轮轴132、156一体地形成。为了便于组装凸轮组件部178，凸轮轴支架198B中容纳第一和第二凸轮轴132、156的开口206呈长圆形，侧面略为凹入。这允许在第一和第二凸轮轴132、156上已经布置有其相应的凸轮202、204的情况下，将第一和第二凸轮轴132、156插入穿过凸轮轴支架198B。凸轮轴支架198A和198C中的开口206呈圆形。

凸轮组件部178还包括第一凸轮从动件轴208和第二凸轮从动件轴210，二者分别限定出第一凸轮从动件轴的轴线212和第二凸轮从动件轴的轴线214，如图20所示。第一凸轮从动件轴的轴线212大致平行于第一凸轮轴的轴线133。第二凸轮从动件轴的轴线214大致平行于第二凸轮轴的轴线157。第一和第二凸轮从动件轴208、210插入到凸轮轴支架198中的开口216中(图21)，从而由凸轮轴支架198支撑。六个凸轮从动件218(每个进气门182一个)具有两端，一端轴颈支撑在第一凸轮从动件轴208上而另一端抵靠其相应的进气门182的端部。六个凸轮从动件220(每个排气门188一个)具有两端，一端轴颈支撑在第二凸轮从动件轴210上而另一端抵靠其相应的排气门188的端部。

在发动机10的运转过程中，第一凸轮轴132的旋转使得凸轮202接合凸轮从动件218，使得凸轮从动件218绕第一凸轮从动件轴208旋转并将进气门182移动到打开位置，在该位置进气道46与燃烧室流体连通。随着第一凸轮轴132继续旋转，凸轮202不再向下压凸轮从动件218，而弹簧186将进气门182移回关闭位置，阻断进气道46和燃烧室之间的流体连通。类似地，第二凸轮轴156的旋转使得凸轮204接合凸轮从动件220，使得凸轮从动件220绕第二凸轮从动件轴210旋转并将排气门188移动到打开位置，在该位置排气道74与燃烧室流体连通。随着第二凸轮轴156继续旋转，凸轮204不再向下压凸轮从动件220，而弹簧192将排气门188移回关闭位置，阻断排气道74和燃烧室之间的流体连通。

如图20最佳地示出的那样，第一凸轮从动件轴的轴线212在横向上位于进气门轴线184和火花塞轴线196之间。第一凸轮从动件轴的轴线212在横向上也位于第一凸轮轴的轴线133和火花塞轴线196之间。排气门轴线190在横向上位于第二凸轮从动件轴的轴线214和火花塞轴线196之间。第二凸轮轴的轴线157在横向上位于第二凸轮从动件轴的轴线214和火花塞轴线196之间。第一凸轮轴的轴线133在横向上位于第一凸轮从动件轴的轴线212和进气门轴线184之间。第二凸轮轴的轴线157在横向上位于第二凸轮从动件轴的轴线214和排气门轴线190之间。第一凸轮轴的轴线133在横向上位于第一凸轮从动件轴的轴线212和进气门轴线184之间。

如图20中也示出的那样，穿过第一凸轮轴132的径向中心以及第一凸轮从动件轴208的径向中心的第一条线222具有正斜率。穿过第一凸轮轴132的径向中心以及进气门182的端部的第二条线224具有负斜率。穿过第二凸轮轴156的径向中心以及第二凸轮从动件轴210的径向中心的第三条线226具有正斜率。穿过第二凸轮轴156的径向中心以及排气门188的端部的第四条线228具有负斜率。

凸轮组件部178中还设有供油管路230。供油管路230布置在火花塞座194的任一侧。各个供油管路230从一个凸轮轴支架198延伸到随后的凸轮轴支架198。各个供油管路230与凸轮轴支架198中的开口232流体连通并由该开口支撑。此外，布置在两个凸轮轴支架198之间的每对供油管路230具有两个连接件234，该连接件将一个供油管路230连接到另一个。连接件234布置在火花塞座194的任一侧。以下将进一步详细描述气缸盖组件的润滑。

如图23和24所示，在凸轮从动件轴208、210上，在每对凸轮从动件218或220之间设有衬套236，用于防止凸轮从动件沿其相应的凸轮从动件轴208、210滑动。每个衬套236优选地由塑料制成，具有沿其长度的狭槽238，该狭槽使得衬套能够夹到凸轮从动件轴208、210上并从凸轮从动件轴208、210上取下。具体观察布置在第一凸轮从动件轴208上的衬套236，可以看出，衬套236的长度选择为使各个凸轮从动件218的一侧抵靠凸轮轴支架198而另一侧抵靠衬套236。衬套236上延伸有突片240。衬套236安装在第一凸轮从动件轴208上使得突片240布置在火花塞座194与从供油管路230B向下延伸的突片242之间，如图24所示。这防止了衬套236绕凸轮从动件轴208旋转。设置在第二凸轮从动件轴210上的衬套236具有类似的突片244(图20中以点状线示出)，然而，突片244插入到凸轮组件部178与气门组件部176之间的凹口中。

使用衬套236便于触及到进气门和排气门182、188以便维修或更换。例如为了触及特定气缸20的进气门182，首先通过将衬套236从凸轮从动件轴208取下而将衬套236从两个凸轮从动件218之间移除。然后两个凸轮从动件218在凸轮从动件轴208上朝彼此滑动，使它们不再抵靠进气门182的端部，从而能够触及进气门182。用同样的方法可触及排气门188。

以上所述的凸轮组件部178的各部件由凸轮组件盖246覆盖，该凸轮组件盖由螺栓248紧固到气门组件部176。凸轮组件盖246与气门组件部之间设有密封件250(图21)，以防止气缸盖组件26中的气体和润滑剂逸出。

现在将参照图26至图28描述发动机冷却系统。发动机10由在三个主冷却套中流动的诸如水或乙二醇的冷却液来冷却。其中两个冷却套(第一冷却套252和第二冷却套254)位于气缸体22中。第三冷却套是位于气缸盖组件26中的气缸盖冷却套256。

如图28所示，第一冷却套252完全布置在穿过气缸体22的中央的纵向轴线258的排气侧。第一冷却套252形成绕三个气缸20的排气侧部分布置的三个弧形部260。通向气缸体22的冷却液入口264布置在气缸体22的排气侧并邻近发动机10的输出轴68所在的端部，并形成有第一冷却套252，如图27所示。冷却液出口266从第一冷却套252的中央弧形部260延伸以将冷却液输送到机油冷却器58，如以下描述的那样。

第二冷却套254完全布置在纵向轴线258的进气侧。第二冷却套254形成绕三个气缸20的进气侧部分布置的三个弧形部262。来自气缸体22的冷却液出口268布置在气缸体22的进气侧并邻近发动机10的磁电机32所在的端部，并形成有第二冷却套254，如图27所示。冷却液出口268小于冷却液入口264，因为进入气缸体22的冷却液中有一些通过冷却液出口266离开气缸体22，所以使从冷却液出口268离开的冷却液较少。第二冷却套254与气缸体22中的第一冷却套252流体分离，这意味着在气缸体22中没有将第一冷却套252与第二冷却套254相连通的通道。以下将介绍，第一冷却套252确实与第二冷却套254流体连通，但是通过气缸盖冷却套256实现的。第一和第二冷却套252、254优选地在气缸体22的铸造过程中与气缸体22一体地形成。

气缸盖冷却套256环绕气缸盖组件26的气门组件部176中设置有进、排气门182、188的区域。气缸盖冷却套256通过通道270与第一冷却套252流体连通(图27)，该通道270从第一冷却套252的每个弧形部260的上部延伸到气缸盖冷却套256的下部。类似地，气缸盖冷却套256通过通道272与第二冷却套254流体连通，该通道272从第二冷却套252的每个弧形部262的上部延伸到气缸盖冷却套256的下部。气缸盖冷却套256优选地在气缸盖组件26的气门组件部176的铸造过程中与气门组件部176一体地形成。

发动机冷却系统还包括前述其它部件。这些部件为机油冷却器58、冷却液泵59、节温器48、以及热交换器56。

机油冷却器58带走至少一部分在先前通过润滑系统的通道的机油内积累的热量，从而保持机油的润滑性能。机油冷却器58优选地为板式冷却器。

冷却液泵59泵送冷却液使之通过发动机冷却系统。如前所述，冷却液泵59的叶轮152由平衡轴104驱动。节温器48基于冷却液的温度控制冷却液在发动机冷却系统中的流动路径，如以下将进一步描述的那样。在优选实施方式中，节温器48使流到节温器48的所有冷却液经过一条路径或另一条路径。然而，可以构想，节温器48可以将流到节温器48的冷却液分开，使得一些冷却液经过一条路径而一些冷却液经过另一条路径。节温器48具有第一节温器入口276、第二节温器入口278、第一节温器出口280、以及第二节温器出口282(图26)。

热交换器56带走至少一部分在先前通过发动机冷却系统的通过的冷却液内积累的热量。根据发动机10的应用类型可构想许多类型的热交换器56，如中冷器或散热器。在个人水上运输工具16中，热交换器56是板，如骑板(ride plate)，板的至少一侧与个人水上运输工具16漂浮于其中的水接触，并且使冷却液流过该板。在雪地车18中，热交换器56是位于孔道(tunnel)下方某一位置的板，在雪地车移动时该板在该位置处将接受雪地车的车辙所抛起的雪，并且使冷却液流过该板。可以构想，对于水上应用，可以通过从水上交通工具所处的水体中泵水、使用该水作为冷却系统中的冷却液、并且当水经过冷却系统后将水返回到水体中而省去热交换器56。这种系统称为开环式冷却系统。

可以构想，发动机冷却系统还可以包括冷却液储存箱274，用于将冷却液注入发动机冷却系统并用于指示发动机冷却系统中冷却液的液位变化。应当理解，图26所示的冷却液储存箱274的位置仅是多种可能位置之一。在优选实施方式中，冷却液储存箱274定位为在竖向上高于发动机冷却系统的其它任何部分。可以构想，热交换器56也可以用作冷却液储存箱274。

如图26所示，在发动机运转过程中，冷却液在冷却液进入管52中流到冷却液泵59。冷却液从冷却液泵59流到冷却液入口264并进入第一冷却套252。第一冷却套252中的一部分冷却液经由冷却液出口266离开第一冷却套252并流到机油冷却器58。这部分冷却液从机油冷却器58流回冷却液泵59。第一冷却套252中的其余冷却液经由通道270流到气缸盖冷却套256(图27)。这些冷却液从气缸盖冷却套256经由通道272流到第二冷却套254(图27)。这些冷却液通过冷却液出口268离开第二冷却套254。然后冷却液在冷却液排出管54中流动并通过第一节温器入口276进入节温器48。如果冷却液温度高于预定温度，则节温器48使冷却液通过第一节温器出口280离开节温器48。冷却液从第一节温器出口280流到热交换器56。冷却液从热交换器56经由第二节温器入口278进入节温器48，并经由第二节温器出口282返回冷却液进入管52，以再次循环通过发动机冷却系统。如果进入节温器48的冷却液的温度低于预定温度，则节温器48使冷却液通过第二节温器出口282直接离开节温器48。然后冷却液返回冷却液进入管52以再次循环通过发动机冷却系统。

可以构想，冷却液进入管和排出管52、54可以在气缸体22的铸造过程中与气缸体22一体地形成。

如前所述，发动机10具有三个油泵。这三个油泵为吸油泵144、吸油泵156、以及油压泵148。油泵144、146和148优选地为公知类型的内啮合齿轮泵。内啮合齿轮泵是一种容积泵，容器泵使用设置在内圆柱齿轮内部的外圆柱齿轮，其中外圆柱齿轮用作驱动齿轮。图29中可以看出，油压泵148布置在曲轴箱24中，位于排气侧并且邻近发动机10的底部。图30中可以看出，吸油泵144和吸油泵146布置在曲轴箱24中，位于进气侧并且邻近发动机10的底部。吸油泵144和吸油泵146同轴，其中吸油泵144比吸油泵146更邻近发动机10的端部。吸油泵144和吸油泵146的驱动齿轮(未示出)布置在共同的泵轴(未示出)上，泵轴的驱动过程如以下所述。

图31A至31C中可以看出，构想了多种油泵驱动系统。这些图中所示的油泵驱动系统都由磁电机盖30覆盖。在图31A所示的实施方式中，设置在曲轴50上的链轮134驱动皮带或链条284，该皮带或链条284又驱动第一油泵链轮286和第二油泵链轮288。第一油泵链轮286设置在吸油泵144和吸油泵146的泵轴上，从而驱动这两个泵144、146。第二油泵链轮288布置在油压泵148的泵轴(未示出)上，从而驱动该泵148。皮带张紧器或链条张紧器290用于保持皮带或链条284张紧。在图31B和31C所示的实施方式中，布置在曲轴50上的齿轮134通过中间齿轮296驱动第一油泵齿轮292和第二油泵齿轮294。第一油泵齿轮294设置在吸油泵144和吸油泵146的泵轴上，从而驱动这两个泵144、146。第二油泵齿轮294布置在油压泵148的泵轴(未示出)上，从而驱动该泵148。图中可见，在图31B和图31C之间，中间齿轮296的尺寸不同，因此传动比也不同。这是因为齿轮泵的每次旋转泵送等量的流体，但发动机的马力与其机油需求之间的关系不是线性的。与图31C的传动比相比，图31B所示的传动比用于具有较大马力的发动机10。

现在将参照图32描述发动机的润滑系统。机油储存在油箱60中。油压泵148将机油从油箱60通过油筛298泵出。油压泵148的下游设有调压阀300。如果润滑系统内部的压力变得过高，则调压阀300将打开，以使油压泵148上游的油返回。

机油从油压泵148流到机油冷却器58。如上所述，可以构想，并非一定要包括机油冷却器58。然后机油流过机油滤清器36。机油滤清器36将碎屑和杂质从机油中滤出。可以设置机油滤清器旁通阀302。如果机油滤清器36入口处的机油压力增大，例如如果机油滤清器36阻塞，则机油滤清器旁通阀302将打开，从而使机油能够继续流入润滑系统中。可以构想，机油滤清器旁通阀302与机油滤清器36可以是一体的。

机油从机油滤清器36流到主油道304，并从该主油道分成两个主通路306、308。流过第一主通路306的机油首先润滑链条张紧器170。一些机油从链条张紧器170沿正时链条盖174向下流，在此过程中润滑正时链条130，而其余机油流到气缸盖组件26。

以下将进一步详细描述气缸盖组件26的润滑，但是基本上，在气缸盖组件26内部流动的来自第一主通路306的机油润滑第一凸轮轴132的滑动轴承310以及第二凸轮轴156的滑动轴承312。可以构想使用其它类型的轴承。气缸盖组件26内部流动的一些机油还飞溅到凸轮从动件218、220上。如图23所示，供油管路230中呈开口形式的喷嘴314将机油喷射到凸轮从动件218、220的上表面上，以润滑凸轮从动件218、220与其相应的凸轮202、204之间的接触表面。如图23的线316所示，机油沿大致垂直于凸轮从动件轴208、210的方向喷射到凸轮从动件218、220的上表面。返回图32，一些油从气缸盖组件26经由通道318、320流回油箱60。其余机油在正时链条盖174内向下流到磁电机盖30的底部，在该过程中至少部分地润滑途经的部件。这些部件是正时链条130以及油泵驱动系统，图31A至图31C示出了其不同的实施方式。

流过第二主通路308的机油的一部分用于润滑曲轴50的滑动轴承106A、106B。曲轴50中从滑动轴承106B经由油道322(图13)流到滑动轴承106C的机油润滑曲轴50的滑动轴承106C。然后润滑滑动轴承106C的机油向下流到磁电机盖30的底部。然后润滑滑动轴承106A、106B的机油流到曲轴箱24的底部。然后机油从曲轴箱24的底部经由曲轴箱24底部中的开口328流到位于曲轴箱24下方的油室326，如图33所示。

流过第二主通路308的机油的另一部分在曲轴箱24内部喷射以喷涂活塞98的底部。通过这样，机油既冷却了活塞98又润滑了活塞销(未示出)。然后机油下落到曲轴箱24的底部然后到达油室326。

流过第二主通路308的机油的又一部分流到平衡轴104所处的平衡轴室324。这些机油用于润滑平衡轴104的滑动轴承108A。然后机油从各个滑动轴承108A经由平衡轴104中的通道327(图14)流到相应的滑动轴承108B。一部分机油从平衡轴室324流到磁电机盖30内，而另一部分流到PTO盖66内。PTO盖66内的机油润滑输出轴68的滚珠轴承110以及齿轮122、150和154。机油从PTO盖66流到油室326。

如图33所示，曲轴箱24和油室326形成壁330，该壁跨过油室326的几乎整个长度。这将曲轴箱24和油室326之间形成的容积隔成两部分。此处将这些部分中较小的一个称为吸油室332。油室326中的机油流到吸油室332内，流过油筛333，然后被吸油泵144泵回油箱60。吸油室332的较小的容积便于泵送其中存在的机油。

如上所述的从不同源头流到磁电机盖30内的机油流过油筛335并被吸油泵146泵回油箱60。

现在将参照图34至图38更加详细地描述气缸盖组件26的润滑。如图34所示，机油从第一主通路306经由通道350进入气门组件部176。机油在通道350中流动然后沿螺栓孔352流下。螺栓孔352是用于插入螺栓180以将气门组件部176紧固到气缸体22的孔的其中之一。机油从螺栓孔352经由通道354对角地朝气门组件部176的中央向上流动。机油从通道354进入第一凸轮轴支架198A。

如图36所示，机油进入第一凸轮轴支架198A的通道256中，该通道356形成于第一凸轮轴支架的底部与气门组件部176的上表面之间。通道356中的机油的一部分朝通道358流动并沿通道358向上流动以进入开口206B的底部。在这里，机油润滑开口206B与第一凸轮轴132之间形成的滑动轴承310。供给到滑动轴承310的机油的一部分流过与开口232B相连通的通道360，以为上供油管路230B(图23)供油，如上所述，上供油管路230B用于润滑凸轮从动件218。供给到滑动轴承310的其余机油流出开口206B，向下流到气门组件部176并最终如上所述那样返回油箱60。通道356中的另一部分机油绕螺栓孔362A流动——该螺栓孔用于插入将凸轮轴支架198A连接到气门组件部176的螺栓200之一——并沿通道364向上流动进入开口206A的底部。在这里，机油润滑开口206A与第二凸轮轴156之间形成的滑动轴承312。供给到滑动轴承312的机油的一部分流过与开口232A相连通的通道366，以为下供油管路230A(图23)供油，如上所述，下供油管路230A用于润滑凸轮从动件220并且还为两个中央凸轮轴支架198B供油，以下将描述这一过程。供给到滑动轴承312的其余机油流出开口206A，向下流到气门组件部176并最终如上所述那样返回油箱60。通道356中的又一部分机油沿通道368向上流到螺栓孔370A，该螺栓孔用于插入将凸轮轴支架198A连接到气门组件部176的螺栓300中的另一个。然后这些油沿螺栓孔370A向下流动并进入气缸盖润滑通道372(图35)。

如图35所示，气缸盖润滑通道372布置在气门组件部176中竖向低于凸轮轴支架198而竖向高于排气道74处。气缸盖润滑通道372具有大致呈齿状的剖面。齿状剖面具有四个上顶点374和三个下顶点376，每个上顶点与凸轮轴支架198之一对齐，每个下顶点布置在两个凸轮轴支架198之间。每个上顶点374使其对应的凸轮轴支架198的螺栓孔370与气缸盖润滑通道372流体连通。可以看到，气缸盖润滑通道372将机油从凸轮轴支架198A的螺栓孔370A连续地供给到凸轮轴支架198B的螺栓孔370B以及凸轮轴支架198C的螺栓孔370C(即，机油在气缸盖润滑通道372中从凸轮轴支架198A流到第一凸轮轴支架198B，从第一凸轮轴支架198B流到第二凸轮轴支架198B，并最终从第二凸轮轴支架198B流到凸轮轴支架198C)。

如图37所示，对于两个中央凸轮轴支架198B来说，机油从气缸盖润滑通道372沿螺栓孔370B向上流动。机油从螺栓孔370B在通道378中流动并进入开口206A的侧面。在这里，机油润滑开口206A和第二凸轮轴156之间形成的滑动轴承312。供给到滑动轴承312的机油流出开口206A，沿气门组件部176向下流动并最终如上述那样返回油箱60。机油还经由下供油管路230A供给到中央凸轮轴支架198B，该下供油管路在凸轮轴支架198中开口232A之间延伸。机油从开口232A沿通道380向下流到通道382，该通道382形成于凸轮轴支架198B的底部和气门组件部176的上表面之间。通道382中的机油绕螺栓孔362B流动并沿通道384向上流动。机油从通道384沿螺栓孔386向上流动然后沿通道388向下流动。机油从通道388进入开口206B的侧面。在这里，机油润滑开口206B和第一凸轮轴132之间形成的滑动轴承310。供给到滑动轴承310的机油流出开口206B，向下流到气门组件部176并最终如上述那样返回油箱60。

如图38所示，对于凸轮轴支架198C来说，机油从气缸盖润滑通道372沿螺栓孔370C向上流动。机油从螺栓孔370C沿通道390流到通道392，该通道392形成于凸轮轴支架198C的底部和气门组件部176的上表面之间。一部分机油从通道392沿通道394向上流动并进入开口206A的底部。在这里，机油润滑开口206A和第二凸轮轴156之间形成的滑动轴承312。供给到滑动轴承312的机油的一部分流过通道396，该通道396与开口232A流体连通以将机油供给到下供油管路230A，如上所述，该下供油管路230A用于润滑凸轮从动件220并且还将机油如上述那样供给到两个中央凸轮轴支架198B。供给到滑动轴承312的其余机油流出开口206A，向下流到气门组件部176并最终如上述那样返回油箱60。通道392中的另一部分机油绕螺栓孔362C流动，然后朝通道398流动并沿通道398向上流动，并进入开口206B的底部。在这里，机油润滑开口206B与第一凸轮轴132之间形成的滑动轴承310。供给到滑动轴承310的机油的一部分流经通道400，该通道400与开口232B流体连通以将机油供给到上供油管路230B，如上所述，该上供油管路230B用于润滑凸轮从动件218。供给到滑动轴承310的其余机油流出开口206B，向下流到气门组件部176，并最终如上述那样返回油箱60。

发动机10的曲轴箱24和油室326中存在的机油的一部分呈悬浮在空气中的雾滴形态。在发动机10的运转过程中，燃烧室中存在的一些气体穿过活塞98和气缸20的壁之间的间隙并进入曲轴箱24和油室326。这些气体公知为窜气。在曲轴箱24和油室326中，这些窜气和机油雾滴相混合。曲轴箱24和油室326中存在的窜气和机油雾滴的混合物与机油一起被吸油泵144泵回油箱60。在这里，混合物沿正时链条盖174向上移动到气缸盖组件26。到气缸盖组件26中后，由第一凸轮轴132致动的窜气分离器163用作离心器，其使机油雾滴从混合物中分离并沿正时链条盖174下落到磁电机盖30的底部，在这里机油雾滴通过吸油泵146返回油箱60。剩余的窜气进入吸管334(图13)，该吸管从窜气分离器163延伸到窜气管336(图39A)。窜气管336与进气歧管90流体连通，窜气在进气歧管中与新鲜空气混合然后返回燃烧室。

发动机10还具有通风软管338，图39A至39C概略地示出，该通风软管338将油箱60连接到气缸盖组件26。这使得能够排出油箱60中的机油蒸气。到达气缸盖组件26中后，如上所述的窜气分离器193将机油从空气中分离。

发动机润滑系统和窜气系统设有用于在安装发动机10的车辆(即发动机10)翻倒的情况下防止机油经由窜气软管336流到进气部件12以及使得发动机10能够在倾斜时继续运转的特征。如图39A所示，从吸油泵146通向油箱60的入口340以及从油箱60通向油压泵148的出口342定位为邻近油箱60的底部并低于发动机10正面朝上时油箱中的机油液位，该液位由线344标示。类似地，从气缸盖组件26延伸到油箱60的通道318、320通向油箱60的入口(未示出)定位为邻近油箱60的底部。此外，窜气管336中设有第一截止阀346而通风管338中设有第二截止阀348。可以构想，第一和第二截止阀346、348可以呈球阀的形式，当发动机10正面朝上时该球阀打开(图39A)，而当发动机10倒置时该球阀关闭(图39C)。还可以构想，第一和第二截止阀346、348可以呈电动阀的形式，该电动阀连接到重力开关，如水银开关，当发动机倒置时(图39C)，该重力开关发送信号以关闭阀346、348。

当发动机10正面朝上而液位如图39A所示时，截止阀346、348打开，润滑系统和窜气通风系统如上述那样正常运行。

当发动机10如图39B那样倾斜(其示出70度倾斜)，入口340、出口342以及来自通道318、320的入口仍然低于机油液位344，所以进出油箱60的机油继续正常流动。由于截止阀346、348布置为高于液位344，所以它们仍然保持打开。然而，由于发动机10倾斜，气缸盖组件26中的机油不再通过正时链条盖174排出。因此，气缸盖组件26中的所有机油通过通道318、320排出。即使正时链条盖174不再接收来自气缸盖组件26的机油，其仍然接收来自链条张紧器170的机油。

当发动机10如图39C那样倒置时，第二截止阀348关闭，从而防止油箱60中的机油经由通风软管338而涌入气缸盖组件26。第一截止阀346也关闭，从而防止气缸盖组件26中存在的机油进入进气歧管90。此外，在该位置，入口340、出口342以及来自通道318、320的入口高于油箱60中的液位344，这也防止了机油涌入气缸盖组件26。

发动机10还设有形成发动机电气系统的一部分的各种部件。以上已经描述了其中一些部件，如磁电机32、起动机40和火花塞28，而现在将描述附图中没有具体示出的其它部件。电子控制器(ECU)控制发动机10的各种电气操作的部件——如火花塞28和喷油器45——的致动和/或运行。电子盒包含多个熔断器和继电器，用于确保向电气系统的各部件分配适当的电流。发动机10周围设置多个传感器，以向ECU提供信息。起动齿轮136附近设有RPM(每分钟转数)传感器，用于当感测到位于起动齿轮136外周的齿时，向ECU发送信号。然后ECU能够基于RPM传感器的信号频率而确定发动机转速。节气门开度传感器感测节气门体82的节气门开度。进气歧管90中设有空气温度和压力传感器。排气歧管70上设有至少一个氧传感器，以提供表征空气/燃料混合物的信号，以帮助ECU判定混合物是否过稀或过浓。基于来自RPM传感器、节气门开度传感器、空气温度和压力传感器、以及氧传感器的信号，ECU将控制信号发送至火花塞28和喷油器45以控制发动机10的运转。油箱60中设有机油液位传感器，用于向ECU发送表征低油位状态的信号，这将使ECU发送信号以在使用发动机10的车辆的控制面板上显示低油位警告。

ECU还接收来自使用发动机10的车辆上布置的其它来源的信号。例如，当车辆的使用者希望启动发动机10时，ECU接收点火信号。当收到点火信号后，ECU发送信号以致动起动机40。还可以设置车速传感器来将车速告知ECU。

对于本领域技术人员，本发明的上述实施方式的变型和改进可能很明显。前述描述旨在示例而非限制。所以，本发明的范围意在仅由所附权利要求的范围限定。

Claims (8)

1.一种内燃发动机，包括：

曲轴箱；

设置在所述曲轴箱中的曲轴；

连接到所述曲轴箱的气缸体，所述气缸体具有第一侧、第二侧、以及至少一个气缸；

布置在所述至少一个气缸中的至少一个活塞，所述至少一个活塞以可操作的方式连接到所述曲轴；

连接到所述气缸体的气缸盖组件；以及

用于冷却所述内燃发动机的至少一部分的冷却系统，所述冷却系统具有：

第一冷却套，所述第一冷却套用于冷却所述气缸体的所述第一侧；

第二冷却套，所述第二冷却套用于冷却所述气缸体的所述第二侧；

气缸盖冷却套，所述气缸盖冷却套用于冷却所述气缸盖组件；

冷却液入口，所述冷却液入口与所述第一冷却套流体连通并直接连接到所述第一冷却套，所述冷却液入口布置在所述气缸体上；和

冷却液出口，所述冷却液出口与所述第二冷却套流体连通并直接连接到所述第二冷却套，所述冷却液出口布置在所述气缸体上；

冷却液泵，所述冷却液泵与所述冷却液入口流体连通，用于泵送冷却液穿过所述冷却系统；以及

机油冷却器，所述机油冷却器与所述第一冷却套和所述冷却液泵流体连通；

所述第一冷却套与所述气缸盖冷却套流体连通，所述气缸盖冷却套与所述第二冷却套流体连通；

在所述冷却系统中流动的冷却液从所述冷却液入口流到所述第一冷却套，从所述第一冷却套流到所述气缸盖冷却套，从所述气缸盖冷却套流到所述第二冷却套，并从所述第二冷却套流到所述冷却液出口，并且

在所述第一冷却套中流动的冷却液的一部分流到所述机油冷却器，并从所述机油冷却器流到所述冷却液泵。

2.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述冷却液入口位于所述气缸体的所述第一侧，而所述冷却液出口位于所述气缸体的所述第二侧。

3.如权利要求2所述的内燃发动机，其中，所述气缸体具有第一端以及与所述第一端相对的第二端；并且

其中，所述冷却液入口布置为邻近所述气缸体的所述第一端，而所述冷却液出口布置为邻近所述气缸体的所述第二端。

4.如权利要求3所述的内燃发动机，其中，所述冷却系统还具有热交换器，所述热交换器用于冷却在所述冷却系统中流动的冷却液；并且

其中，在所述冷却系统中流动的冷却液从所述冷却液出口流到所述热交换器，从所述热交换器流到所述冷却液泵，并从所述冷却液泵流到所述冷却液入口。

5.如权利要求4所述的内燃发动机，其中，所述冷却系统还具有节温器，所述节温器具有：节温器入口，所述节温器入口与所述冷却液出口流体连通；第一节温器出口，所述第一节温器出口与所述热交换器流体连通；以及第二节温器出口，所述第二节温器出口与所述冷却液泵流体连通；并且

其中，在所述冷却系统中流动的冷却液从所述冷却液出口流到所述节温器入口，当所述冷却液高于预定温度时，所述冷却液从所述节温器入口流到所述第一节温器出口；而当所述冷却液低于所述预定温度时，所述冷却液从所述节温器入口流到所述第二节温器出口。

6.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述第一冷却套和第二冷却套一体地形成在所述气缸体中；并且

所述气缸盖冷却套一体地形成在所述气缸盖组件中。

7.如权利要求1所述的内燃发动机，还包括

至少一个进气门，所述进气门布置在所述气缸盖组件中位于所述内燃发动机的进气侧并高于所述至少一个气缸；以及

至少一个排气门，所述排气门布置在所述气缸盖组件中位于所述内燃发动机的排气侧并高于所述至少一个气缸。

8.如权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述气缸体的所述第一侧位于所述内燃发动机的排气侧，而所述气缸体的所述第二侧位于所述内燃发动机的进气侧。

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