CN104265452B - 集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力冲浪板或摩托艇用发动机，集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，包括双缸二冲程水冷发动机、水冷消音器和冷却系统；其中：所述冷却系统又包括与喷水推进泵的正压腔连通的正压冷却水进水管，该正压冷却水进水管穿过喷水推进泵的外壳且正压冷却水进水管的进水口与喷水推进泵水流方向相对设置，正压冷却水进水管的出水口与冷却水管的进水口连通，该冷却水管的出水口处固定有三通管接头，该三通管接头的另外两个接口分别与冷水进水管和位于二冲程水冷发动机上的冷却水进口连通。由于所述结构紧凑使得本结构缩小了体积、降低了整体质量，提高了转速和输出功率。

Description

集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机

技术领域

本发明涉及动力冲浪板或摩托艇用发动机，尤其是一种结构紧凑、缩小体积、降低整体质量、提高转速和输出功率的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机。

背景技术

冲浪运动由于其惊险刺激和有效锻炼身体备受人们的喜爱。普通的冲浪板必须借组风浪的推力才能够使用，当无风浪或风浪较小时，冲浪板就失去了其应有的公用。为实现在无风浪或风浪较小时也能够尽情的冲浪，现有技术的动力冲浪板一种采用发动机作为动力，可以在海面上冲浪也可以在平静水面上驶行；该类型的动力冲浪板一般包括船体组件、动力装置、操纵手柄、主尾翼，船体组件为扁长椭圆形流线式中空结构，船体组件上面中部位置设有本体大盖，动力装置设置在船体内中空部位，船体组件的头部设有导流罩，操纵手柄通过拉索管联接在导流罩上，船体组件下面的尾部设有主尾翼，主尾翼的前端两边设有左侧翼、右侧翼。动力装置采用汽油燃料，操作手柄上设有控制开关，冲浪时操作性、娱乐性强。

以往的水上动力运动器材，大都采用现有的踏板摩托车发动机，带减速机构和复杂的启动、变速、消音等结构，重量达到20公斤左右，转速低，功率低，结构复杂，并且体积大，使动力运动器材的发动机舱尺寸加大，船体重量大为增加、以国内现有的昆山美吉动力冲浪板为例，其最轻的产品重量都达到75KG。发动机和消音器在使用中会有大量的热量聚集，由于水上动力运动器材发动机舱通风不良，散热不好，以往的发动机及消音器的冷却系统异常复杂，比如昆山美吉的分类号为B63B35/79(2006.01)I F01P5/06(2006.01)IF01P5/02(2006.01)I的系列专利。严重制约动力冲浪板或摩托艇向轻质量小体积方向发展。

综上所述，现有技术的动力冲浪板或摩托艇用发动机质量大，转速低，功率低，结构复杂，并且体积大，不利于动力冲浪板或摩托艇向轻质量小体积方向发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、缩小体积、降低整体质量、提高转速和输出功率的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机。

为实现本发明上述目的而采用的技术方案是：一种集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，包括双缸二冲程水冷发动机、水冷消音器和冷却系统；其中：

所述双缸二冲程水冷发动机又包括曲轴箱、启动机构的启动电机、化油器和发动机气缸；在曲轴箱的曲轴输出端的另一端固定有单向轴承，该单向轴承的单向轴承安装套与行星齿轮减速器的输出轴连接，该行星齿轮减速器的输入轴是启动电机的输出轴；

在曲轴箱的两侧上错位对称设置有两个有发动机气缸，发动机气缸的中心线与曲轴箱的中心线重合；化油器位于曲轴箱的顶部，所述化油器通过进气管道与曲轴箱的进气口连通，在进气管道与曲轴箱的进气口之间设置有进气簧片阀；

所述曲轴箱和/或发动机气缸外壳上设置有用于与固定于发动机舱中的固定架连接的支架安装孔，所述发动机气缸外壳上设置有与发动机气缸的内腔连通的冷却水出口、冷却水进口和排气导管；

所述水冷消音器又包括壳体，位于壳体两端的进气端和出气端，以及位于壳体内腔中的消音室；所述出气端插入排气管内，该出气端的外壁与排气管的内壁之间设置有O型密封圈，在出气端的外壁上套有压缩弹簧，该压缩弹簧的两端分别紧抵在排气管端部和壳体的一端；所述进气端的端口具有与排气导管匹配的插接口，排气导管插入进气端的端口处的插接口中；所述壳体上设置有与消音室连通的冷水进水管，在出气端的内孔中设置有单向阀；

所述冷却系统又包括与喷水推进泵的正压腔连通的正压冷却水进水管，该正压冷却水进水管穿过喷水推进泵的外壳且正压冷却水进水管的进水口与喷水推进泵水流方向相对设置，正压冷却水进水管的出水口与冷却水管的进水口连通，该冷却水管的出水口处固定有三通管接头，该三通管接头的另外两个接口分别与冷水进水管和位于二冲程水冷发动机上的冷却水进口连通。

由于上述结构，结构紧凑、缩小了体积、降低了整体质量，提高了转速和输出功率。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明安装在板体上的结构示意图。

图2为本发明双缸二冲程水冷发动机的结构示意图。

图3为图2的右视结构示意图。

图4为图2的俯视结构示意图。

图5为本发明水冷消音器的结构示意图。

图6为本发明启动机构的结构示意图。

图7为本发明的使用时进气端的结构示意图。

图中：4、喷水推进泵；404、正压冷却水进水管；7、双缸二冲程水冷发动机；701、排气导管； 703、冷却水进口；704、曲轴箱；705、联轴器；706、单向轴承；707、行星齿轮减速器；708、启动电机；709、发动机气缸；710、化油器；711、进气管道；712、进气簧片阀；713、支架安装孔；714、冷却水出口；715、单向轴承安装套；716、启动机构外壳；717、O型密封圈；718、骨架油封；719、两级行星减速齿轮；720、启动电机输出轴；721、输出轴；722、固定螺栓孔；8、冷却系统；801、冷却水管；803、三通管接头；13、水冷消音器；1301、壳体；1302、进气端；1303、出气端；1304、O型密封圈；1305、压缩弹簧；1306、冷水进水管；1307、内孔；1308、单向阀；1309、锥形面；1310、排气管；1311、耐高温胶套。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见附图1至7，图中的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，包括双缸二冲程水冷发动机7、水冷消音器13和冷却系统8；其特征在于：

所述双缸二冲程水冷发动机7又包括曲轴箱704、启动机构的启动电机708、化油器710和发动机气缸709；在曲轴箱704的曲轴输出端的另一端固定有单向轴承706，该单向轴承706的单向轴承安装套715与行星齿轮减速器707的输出轴721连接，该行星齿轮减速器707的输入轴是启动电机708的输出轴；

在曲轴箱704的两侧上错位对称设置有两个发动机气缸709，发动机气缸709的中心线与曲轴箱704的中心线重合；化油器710位于曲轴箱704的顶部，所述化油器710通过进气管道711与曲轴箱704的进气口连通，在进气管道711与曲轴箱704的进气口之间设置有进气簧片阀712；

所述曲轴箱704和/或发动机气缸709外壳上设置有用于与固定于发动机舱中的固定架连接的支架安装孔713，所述发动机气缸709外壳上设置有与发动机气缸709的内腔连通的冷却水出口714、冷却水进口703和排气导管701；

所述水冷消音器13又包括壳体1301，位于壳体1301两端的进气端1302和出气端1303，以及位于壳体1301内腔中的消音室；所述出气端1303插入排气管1310内，该出气端1303的外壁与排气管1310的内壁之间设置有O型密封圈1304，在出气端1303的外壁上套有压缩弹簧1305，该压缩弹簧1305的两端分别紧抵在排气管1310端部和壳体1301的一端；所述进气端1302的端口具有与排气导管701匹配的插接口，排气导管701插入进气端1302的端口处的插接口中；所述壳体1301上设置有与消音室连通的冷水进水管1306，在出气端1303的内孔1307中设置有单向阀1308；

所述冷却系统8又包括与喷水推进泵4的正压腔连通的正压冷却水进水管404，该正压冷却水进水管404穿过喷水推进泵4的外壳且正压冷却水进水管404的进水口与喷水推进泵4水流方向相对设置，正压冷却水进水管404的出水口与冷却水管801的进水口连通，该冷却水管801的出水口处固定有三通管接头803，该三通管接头803的另外两个接口分别与冷水进水管1306和位于二冲程水冷发动机7上的冷却水进口703连通。在该实施例中，由于所述结构，使发动机的整体高度极低，动力输出时无任何减速装置，减轻了发动机的重量，该发动机的转速可实现10000r/min-20000r/min，提高了转速和输出功率。压缩弹簧1305和进气端1302的端口具有与发动机排气管匹配的插接口的设置，使得消音器很容易与发动机排气管插接成一体，同时压缩弹簧1305的作用力能够将消音器紧抵在发动机排气管上，实现了快速装配，能够在相对狭小的空间操作。通过冷却系统8对水冷消音器13和双缸二冲程水冷发动机7降温，延长了水冷消音器13和双缸二冲程水冷发动机7的使用寿命，同时他们集装在一体，利于整个发动机尽量小体积化，使得动力冲浪板或摩托艇向轻质量小体积方向发展变为可能。

为便于输出动力，上述实施例中，优选地：所述曲轴箱704的曲轴输出端安装有联轴器705。

为保证检测精度，上述实施例中，优选地：所述联轴器705的外圆上安装有单凸台式曲轴位置传感器。该单凸台式曲轴位置传感器使检测信号占圆周角度小，检测精度更高，为点火控制器提供了准确的曲轴位置信号。

为保证点火性能，上述实施例中，优选地：所述发动机气缸709上设置有点火器，该点火器为限速20000r/min的电感式点火器。

为保证化油器的使用效果，上述实施例中，优选地：所述进气簧片阀712的簧片为碳纤维板制成，使得进气簧片阀712的重量轻和自振频率高。

参见附图6，为使得本机构高度最小化，上述实施例中，优选地：所述启动机构还包括启动机构壳体716，位于启动机构壳体716内腔中的启动电机708和行星齿轮减速器707；

所述行星齿轮减速器707安装在启动电机708的启动电机输出轴720上，该行星齿轮减速器707的输出轴721上连接有单向轴承安装套715，该单向轴承安装套715的内圈与单向轴承706的外圈固定，单向轴承706的内圈与二冲程水冷发动机的曲轴连接；所述启动机构壳体716的内壁与单向轴承安装套715的外壁之间设置有骨架油封718；所述启动机构外壳716上设置固定螺栓孔722，使用时，通过螺栓穿过固定螺栓孔722将整个启动机构固定到二冲程水冷发动机的曲轴箱上；在启动机构外壳716上设置有用于与二冲程水冷发动机的曲轴箱密封的O型密封圈717；所述二冲程水冷发动机的启动机构中所有部件均布置在曲轴中心线的延长线上。在该实施例中，由于所述结构，使用时，将启动机构整体安装在二冲程水冷发动机的曲轴箱的曲轴上，有效降低了启动机构的安装高度，使二冲程水冷发动机的整体高度降低，相应使得动力冲浪板或摩托艇的板体厚度可以相应降低，使板体重量降低。本结构使得使启动机构结构简化，运动部件全部在启动机构外壳716内，避免了老款发动机减速齿轮组外露需加装护壳的问题。

为保证减速与兼顾缩小整个启动机构的体积，上述实施例中，优选地：所述行星齿轮减速器707的输出轴721上安装有两级行星减速齿轮719。

为便于排气导管701处安装消音器，上述实施例中，优选地：所述排气导管701与曲轴箱704的曲轴输出端位于曲轴箱704的同一侧面。

为便于排气管1310与出气端1303插接，上述实施例中，优选地：所述排气管1310端部具有便于与出气端1303连接的锥形面1309。

为进一步延长消音器13的使用寿命，上述实施例中，优选地所述进气端1302的端口内装有耐高温胶套1311，该耐高温胶套1311内具有与发动机排气管701匹配的插接口。

采用本发明所述双缸二冲程水冷发动机，在设计和制造便携动力冲浪板、超轻型摩托艇时，可以大幅度减小发动机舱尺寸，相应减小船体尺寸，船体重量降低，加之发动机本身重量极低，使得动力冲浪板或摩托艇向轻质量小体积方向发展变为可能。

显然，上述描述的所有实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。

综上所述，本发明所述结构紧凑，缩小了体积、降低了整体质量，提高了转速和输出功率。

Claims (8)

1.一种集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，包括双缸二冲程水冷发动机（7）、水冷消音器（13）和冷却系统（8）；其特征在于：

所述双缸二冲程水冷发动机（7）又包括曲轴箱（704）、启动机构的启动电机（708）、化油器（710）和发动机气缸（709）；在曲轴箱（704）的曲轴输出端的另一端固定有单向轴承（706），该单向轴承（706）的单向轴承安装套（715）与行星齿轮减速器（707）的输出轴（721）连接，该行星齿轮减速器（707）的输入轴是启动电机（708）的输出轴；

在曲轴箱（704）的两侧上错位对称设置有两个发动机气缸（709），发动机气缸（709）的中心线与曲轴箱（704）的中心线重合；化油器（710）位于曲轴箱（704）的顶部，所述化油器（710）通过进气管道（711）与曲轴箱（704）的进气口连通，在进气管道（711）与曲轴箱（704）的进气口之间设置有进气簧片阀（712）；

所述曲轴箱（704）和发动机气缸（709）外壳上设置有用于与固定于发动机舱（2）中的固定架连接的支架安装孔（713），所述发动机气缸（709）外壳上设置有与发动机气缸（709）的内腔连通的冷却水出口（714）、冷却水进口（703）和排气导管（701）；

所述水冷消音器（13）又包括壳体（1301），位于壳体（1301）两端的进气端（1302）和出气端（1303），以及位于壳体（1301）内腔中的消音室；所述出气端（1303）插入排气管（1310）内，该出气端（1303）的外壁与排气管（1310）的内壁之间设置有O型密封圈（1304），在出气端（1303）的外壁上套有压缩弹簧（1305），该压缩弹簧（1305）的两端分别紧抵在排气管（1310）端部和壳体（1301）的一端；所述进气端（1302）的端口具有与排气导管（701）匹配的插接口，排气导管（701）插入进气端（1302）的端口处的插接口中；所述壳体（1301）上设置有与消音室连通的冷水进水管（1306），在出气端（1303）的内孔（1307）中设置有单向阀（1308）；

所述冷却系统（8）又包括与喷水推进泵（4）的正压腔连通的正压冷却水进水管（404），该正压冷却水进水管（404）穿过喷水推进泵（4）的外壳且正压冷却水进水管（404）的进水口与喷水推进泵（4）水流方向相对设置，正压冷却水进水管（404）的出水口与冷却水管（801）的进水口连通，该冷却水管（801）的出水口处固定有三通管接头（803），该三通管接头（803）的另外两个接口分别与冷水进水管（1306）和位于二冲程水冷发动机（7）上的冷却水进口（703）连通。

2.根据权利要求1所述的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，其特征在于：所述曲轴箱（704）的曲轴输出端安装有联轴器（705）。

3.根据权利要求2所述的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，其特征在于所述联轴器（705）的外圆上安装有单凸台式曲轴位置传感器，该单凸台式曲轴位置传感器使检测信号占圆周角度小，检测精度更高，为点火控制器提供了准确的曲轴位置信号和转速信号。

4.根据权利要求1所述的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，其特征在于：所述发动机气缸（709）上设置有点火器，该点火器为限速20000r/min的电感式点火器。

5.根据权利要求1所述的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，其特征在于：所述启动机构还包括启动机构壳体（716），位于启动机构壳体（716）内腔中的启动电机（708）和行星齿轮减速器（707）；

所述行星齿轮减速器（707）安装在启动电机（708）的启动电机输出轴（720）上，该行星齿轮减速器（707）的输出轴（721）上连接有单向轴承安装套（715），该单向轴承安装套（715）的内圈与单向轴承（706）的外圈固定，单向轴承（706）的内圈与二冲程水冷发动机的曲轴连接；所述启动机构壳体（716）的内壁与单向轴承安装套（715）的外壁之间设置有骨架油封（718）;所述启动机构壳体（716）上设置固定螺栓孔（722），使用时，通过螺栓穿过固定螺栓孔（722）将整个启动机构固定到二冲程水冷发动机的曲轴箱上;在启动机构壳体（716）上设置有用于与二冲程水冷发动机的曲轴箱密封的O型密封圈（717）；所述行星齿轮减速器（707）的输出轴（721）上安装有两级行星减速齿轮（719）。

6.根据权利要求1所述的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，其特征在于：所述排气导管（701）与曲轴箱（704）的曲轴输出端位于曲轴箱（704）的同一侧面。

7.根据权利要求1所述的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，其特征在于：所述排气管（1310）端部具有便于与出气端（1303）连接的锥形面（1309）。

8.根据权利要求1所述的集消音器与冷却系统一体的双缸二冲程水冷发动机，其特征在于：所述进气端（1302）的端口内装有耐高温胶套(1311)，该耐高温胶套(1311)内具有与发动机排气管匹配的插接口。