CN103485871B - 汽车及其发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机，包括发动机机体、曲轴与曲轴连接的扭转减震器以及设置于发动机机体上的前端轮系，前端轮系包括通过第一传动带与曲轴传动连接的附件驱动带轮，曲轴通过冷却风扇连接部与冷却风扇连接，冷却风扇连接部包括由曲轴驱动的曲轴风扇带轮以及通过第二传动带与曲轴风扇带轮连接的风扇支架总成，或者为固定于扭转减振器端面上的风扇联轴器。本发明还公开了一种具有上述发动机的汽车。本发明提供的发动机通过设置不同结构的冷却风扇连接部，使得前端轮系根据冷却风扇的设置位置灵活地变动自身的连接结构，使得冷却风扇的安装形式多样化，有利于整车布置。

Description

汽车及其发动机

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种可使冷却风扇的安装形式多样化的发动机。本发明还涉及一种具有上述发动机的汽车。

背景技术

汽车内的发动机通常需要通过曲轴带动前端附件工作，这些附件通常包括发电机、空调压缩机、水泵、助力转向泵以及冷却风扇等等。目前一般通过带传动实现上述附件的工作，各附件均通过附件驱动带轮和传动带彼此连接，由此组成发动机的前端轮系。

传统发动机的曲轴通过曲轴带轮带动前端轮系运转，曲轴带轮通常与扭转减振器铸造为一体，发动机的前端轮系即可通过驱动带轮与扭转减振器连接，从而驱动发动机的前端附件工作。

冷却风扇是发动机前端附件中较为重要的部件，其主要包括风扇叶轮和风扇离合器，由于发动机前端轮系的结构特点，冷却风扇只能通过风扇联轴器安装于曲轴前端，即冷却风扇的安装位置仅为一种，导致冷却风扇的安装形式单一，不利于汽车的整车布置。

综上所述，如何解决冷却风扇安装形式单一的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的重大技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机，该发动机解决了冷却风扇安装形式单一的问题。本发明的另一目的是提供一种具有上述发动机的汽车。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种发动机，包括发动机机体、曲轴、与所述曲轴连接的扭转减震器以及设置于所述发动机机体上的前端轮系，所述前端轮系包括通过第一传动带与所述曲轴传动连接的附件驱动带轮，所述曲轴通过冷却风扇连接部与冷却风扇连接，所述冷却风扇连接部包括由所述曲轴驱动的曲轴风扇带轮以及通过第二传动带与所述曲轴风扇带轮连接的风扇支架总成，或者为固定于所述扭转减振器端面上的风扇联轴器；所述风扇支架总成通过两组安装孔分别固定于所述发动机机体上的第一位置或第二位置，在竖直方向上，所述第一位置高于所述第二位置。

优选地，所述风扇支架总成通过三组安装孔分别固定于所述发动机机体上的第一位置、第二位置或第三位置，在竖直方向上，所述第一位置高于所述第二位置，所述第二位置高于所述第三位置。

优选地，所述扭转减振器外缘面上具有传动槽，所述附件驱动带轮通过第一传动带与所述传动槽连接。

优选地，所述传动槽为楔形槽。

优选地，所述前端轮系还包括可增大所述附件驱动带轮的包角的第一惰轮，所述第一惰轮与所述附件驱动带轮连接。

优选地，所述前端轮系还包括可增大所述附件驱动带轮和所述扭转减振器的包角的第二惰轮，所述第二惰轮连接于所述附件驱动带轮与所述扭转减振器之间。

优选地，所述曲轴风扇带轮固定于所述扭转减振器上。

优选地，所述冷却风扇中的风扇离合器为硅油风扇离合器。

在上述技术方案中，本发明提供的发动机包括发动机机体、曲轴、与曲轴连接的扭转减震器和前端轮系，前端轮系设置于发动机机体上，且其包括冷却风扇连接部和附件驱动带轮，附件驱动带轮通过第一传动带与曲轴传动连接，曲轴通过冷却风扇连接部与冷却风扇连接，冷却风扇连接部包括由曲轴驱动的曲轴风扇带轮以及通过第二传动带与曲轴风扇带轮连接的风扇支架总成，或者为固定于扭转减振器端面上的风扇联轴器。装配该发动机时，如果冷却风扇位于较低的位置，则将冷却风扇与风扇联轴器连接，使得曲轴通过风扇联轴器驱动冷却风扇工作；如果冷却风扇位于较高的位置，则将冷却风扇与风扇支架总成连接，使得曲轴通过曲轴风扇带轮带动冷却风扇工作。

通过上述描述可知，本发明提供的发动机通过设置不同结构的冷却风扇连接部，使得前端轮系根据冷却风扇的设置位置灵活地变动自身的连接结构，使得冷却风扇的安装形式多样化，有利于整车布置。

为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种汽车，该汽车包括车架以及连接于所述车架上的发动机，所述发动机为上述方案中任一项所述的发动机。由于上述发动机具有上述技术效果，具有该发动机的汽车也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的前端轮系的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的冷却风扇连接部的结构示意图；

图3为图2中部分结构的侧视图；

图4为本发明实施例提供的冷却风扇连接部的另一结构示意图。

上图1-4中：

水泵带轮11、空调压缩机带轮12、发电机带轮13、曲轴风扇带轮14、扭转减振器21、第一传动带31、第二传动带32、风扇支架总成41、风扇联轴器51、第一惰轮61、第二惰轮62、硅油风扇离合器71、第一张紧器81、第二张紧器82。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种发动机，该发动机解决了冷却风扇安装形式单一的问题。本发明的另一核心是提供一种具有上述发动机的汽车。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1-4所示，本发明提供的发动机包括发动机机体、曲轴、扭转减震器21和前端轮系，扭转减振器21通过螺栓与曲轴连接，前端轮系设置于发动机机体上，且其包括第一张紧器81、附件驱动带轮和冷却风扇连接部。附件驱动带轮一般包括水泵带轮11、空调压缩机带轮12和发电机带轮13，水泵带轮11布置在发动机机体前端左侧，空调压缩机带轮12和发电机带轮13布置在发动机机体前端右侧，且空调压缩机带轮12靠上，发电机带轮13靠下，上述附件驱动带轮通过第一传动带31与曲轴上的传动带轮连接，从而实现附件驱动带轮与曲轴传动连接的目的。曲轴通过冷却风扇连接部与冷却风扇连接，以驱动冷却风扇工作。上述冷却风扇连接部的结构为两组：第一组包括由曲轴驱动的曲轴风扇带轮14、第二张紧器82、以及通过第二传动带32与曲轴风扇带轮14连接的风扇支架总成41，风扇支架总成41中包含与曲轴风扇带轮14传动连接的传动轮以及用于与冷却风扇连接的连接器；第二组为固定于扭转减振器21端面上的风扇联轴器51。具体工作时，根据冷却风扇所需的布置位置选择上述两组冷却风扇连接部中的一组进行装配。

装配该发动机时，首先将扭转减振器21连接至曲轴上，再将第一传动带31依次绕过发电机带轮13、空调压缩机带轮12和水泵带轮11，接着用工具扭动第一张紧器81，将第一传动带31装入第一张紧器81的传动带安装面内，反向扭动第一张紧器81后，第一传动带31自动张紧，即完成第一层轮系的安装。本发明实施例的关键点在于与上述第一层轮系连接的冷却风扇连接部的设置，即：如果冷却风扇位于较低的位置，则将冷却风扇与风扇联轴器51连接，使得曲轴通过风扇联轴器51驱动冷却风扇工作；如果冷却风扇位于较高的位置，则将冷却风扇与风扇支架总成41连接，而风扇支架总成41则通过第二传动带32与曲轴风扇带轮14连接，通过第二张紧器82实现第二传动带32的自动张紧，使得曲轴通过曲轴风扇带轮14带动冷却风扇工作。

通过上述描述可知，本发明提供的发动机通过设置不同结构的冷却风扇连接部，使得前端轮系根据冷却风扇的设置位置灵活地变动自身的连接结构，使得冷却风扇的安装形式多样化，有利于整车布置。

进一步的技术方案中，风扇支架总成41通过两组安装孔分别固定于发动机机体上的第一位置或第二位置，在竖直方向上，第一位置高于第二位置。此时，冷却风扇位于较高的位置，冷却风扇的风扇离合器、风扇支架总成41的传动轮、曲轴风扇带轮14和曲轴依次连接，而风扇支架总成41可固定至发动机机体的第一位置和第二位置，使得冷却风扇的布置位置进一步分为高位和中位。

在上述方案的基础上，发动机机体上的安装孔还可分为三组，使得风扇支架总成41分别固定于发动机机体上的第一位置、第二位置或第三位置，在竖直方向上，第一位置高于第二位置，第二位置高于第三位置。结合上一方案，本发明实施例提供的发动机在冷却风扇处于较高位置的情况下，进一步实现了冷却风扇的低位、中位和高位三种布置方式。显然，此时冷却风扇总体上具有四个安装位置，从而进一步增加了冷却风扇的安装形式。

为了降低发动机内部零部件所占用的空间，本发明实施例提供的扭转减振器21的外缘面上具有传动槽，附件驱动带轮通过第一传动带31与该传动槽连接。此方案中，扭转减振器21直接与附件驱动带轮连接，而无需额外设置传动带轮以带动附件驱动带轮工作，使得扭转减振器21成为前端轮系的一部分，以此达到上述目的。

在上述方案中，传动槽具有多种结构形式，如梯形槽或楔形槽，鉴于楔形槽有利于第一传动带31与附件驱动带轮和扭转减振器21之间的稳定传动，本发明实施例优选楔形槽作为传动槽。

如图1所示，更进一步的技术方案中，本发明实施例提供的前端轮系还包括可增大附件驱动带轮的包角的第一惰轮61，第一惰轮61与附件驱动带轮连接。第一惰轮61包角较小，其受向上的作用力较小，使得附件驱动带轮的包角增大，进而保证由曲轴输出的力矩更多地作用于附件驱动带轮上，即可防止附件驱动带轮在传动过程中出现打滑现象，继而提高该发动机工作时的可靠性。同理地，还可在前端轮系中设置第二惰轮62，第二惰轮62可增大附件驱动带轮和扭转减振器21的包角，且其连接于附件驱动带轮与扭转减振器21之间。第二惰轮62包角较大，其受到的向下作用力较大，从而保证由曲轴输出的力矩更多地作用于附件驱动带轮和扭转减振器21上。

上述方案中，曲轴风扇带轮14可通过传动轴与曲轴连接，为了进一步减小发动机内的零部件所占用的空间，本发明实施例将曲轴风扇带轮14直接固定在扭转减振器21的端面上，以此省去传动轴所占用的空间，同时，减少曲轴风扇带轮14与曲轴之间的传动部件，可提高前端轮系的传动效率。

优选的技术方案中，本发明实施例提供的冷却风扇的风扇离合器为硅油风扇离合器71。硅油风扇离合器71用硅油作为介质，利用硅油高粘度的特性传递扭矩。硅油风扇离合器71通过感温器自动控制其分离和接合，即：温度低时，硅油不流动，硅油风扇离合器71分离，冷却风扇转速减慢，甚至基本上为空转；温度高时，硅油的粘度使硅油风扇离合器71接合，于是冷却风扇由风扇支架总成41或风扇联轴器驱动工作，以冷却发动机。

上述第一张紧器81、第二张紧器82、第一惰轮61和第二惰轮62均通过螺栓固定于发动机机体前端面上。更优选的技术方案中，上述第一传动带31和第二传动带32的型号均可选择为V型8PK，以使发动机的前端轮系受力更合理，运行更平稳。

本发明实施例提供的汽车包括车架以及连接于车架上的发动机，该发动机为上述任一方案所描述的发动机。由于上述发动机具有上述技术效果，具有该发动机的汽车也应具有相应的技术效果，此处不再作详细介绍。

以上对本发明所提供的汽车及其发动机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种发动机，包括发动机机体、曲轴、与所述曲轴连接的扭转减振器(21)以及设置于所述发动机机体上的前端轮系，所述前端轮系包括通过第一传动带(31)与所述曲轴传动连接的附件驱动带轮，其特征在于，所述曲轴通过冷却风扇连接部与冷却风扇连接，所述冷却风扇连接部包括由所述曲轴驱动的曲轴风扇带轮(14)以及通过第二传动带(32)与所述曲轴风扇带轮(14)连接的风扇支架总成(41)，或者为固定于所述扭转减振器(21)端面上的风扇联轴器(51)；

所述风扇支架总成(41)通过两组安装孔分别固定于所述发动机机体上的第一位置或第二位置，在竖直方向上，所述第一位置高于所述第二位置。

2.按照权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述风扇支架总成(41)通过三组安装孔分别固定于所述发动机机体上的第一位置、第二位置或第三位置，在竖直方向上，所述第一位置高于所述第二位置，所述第二位置高于所述第三位置。

3.按照权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述扭转减振器(21)外缘面上具有传动槽，所述附件驱动带轮通过第一传动带(31)与所述传动槽连接。

4.按照权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述传动槽为楔形槽。

5.按照权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述前端轮系还包括可增大所述附件驱动带轮的包角的第一惰轮(61)，所述第一惰轮(61)与所述附件驱动带轮连接。

6.按照权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述前端轮系还包括可增大所述附件驱动带轮和所述扭转减振器(21)的包角的第二惰轮(62)，所述第二惰轮(62)连接于所述附件驱动带轮与所述扭转减振器(21)之间。

7.按照权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述曲轴风扇带轮(14)固定于所述扭转减振器(21)上。

8.按照权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述冷却风扇中的风扇离合器为硅油风扇离合器(71)。

9.一种汽车，包括车架以及连接于所述车架上的发动机，其特征在于，所述发动机为如权利要求1-8中任一项所述的发动机。