CN104295331A - 摩托车发动机配气机构及其摩托车发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩托车发动机配气机构，包括进气门、排气门和用于驱动进气门和排气门开启的凸轮轴，进气门和排气门通过不同的凸轮驱动，使得设计人员能够根据摩托车发动机的进排气过程的运动规律来设计凸轮轴上相应的凸轮，保证摩托车发动机进气与排气的定时性要求，实现预期的定时配气，最终大幅度提高摩托车发动机功率和扭矩，提升其性能。

Description

摩托车发动机配气机构及其摩托车发动机

技术领域

本发明涉及摩托车零部件领域，具体是一种摩托车发动机配气机构及其摩托车发动机。

背景技术

现有的摩托车发动机配气系统中，凸轮轴上仅设置有一个凸轮，在该凸轮两侧分别设置一个由凸轮推动的进气下摇臂和排气下摇臂，再分别由进气下摇臂和排气下摇臂推动进气顶杆和排气顶杆，进而再由进气顶杆和排气顶杆推动进气上摇臂和排气上摇臂，最终由进气上摇臂和排气上摇臂驱动进气门和排气门开启。这种结构形式的配气系统，凸轮轴上只设置一个凸轮，既由同一个凸轮来同时驱动两套传动机构来实现进气门与排气门的开启。从凸轮的设计规律来看，进气凸轮机构为逆向性设计，而排气凸轮机构则为同向性设计。在进气凸轮和排气凸轮设计参数相同的条件下，所设计出的两凸轮轮廓线应当是不同的。而在共用一个凸轮的情况下，要么两者的凸轮型线均不能满足设计要求，要么牺牲其中一个凸轮型线，最终导致进、排气过程不能按照符合规律的运动来控制进、排气门的开启与关闭，不能实现预期的定时配气，最终导致发动机功率和扭矩偏低，性能较差。

因此，为解决以上问题，需要一种能够使进气门和排气门能够精确的实现预期的定时配气，进而大幅度提高摩托车发动机功率和扭矩的摩托车发动机配气机构。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能够使进气门和排气门能够精确的实现预期的定时配气，以提高摩托车发动机性能的摩托车发动机配气机构。

本发明的摩托车发动机配气机构，包括进气门、排气门和用于驱动进气门和排气门开启的凸轮轴，进气门和排气门通过不同的凸轮驱动，现有摩托车发动机中，进、排气凸轮共用一个凸轮驱动，在这种情况下，由于进、排气凸轮的轮廓线应当是不同的，所以，进、排气凸轮型线要么均不能满足设计要求，要么牺牲其中一个凸轮型线，导致发动机不能实现预期的定时配气，而本发明的摩托车发动机配气机构，进气门和排气门通过不同的凸轮驱动，使得设计人员能够根据摩托车发动机的进排气过程的运动规律来设计凸轮轴上相应的凸轮，即保证摩托车发动机进气与排气的定时性要求，实现预期的定时配气，最终大幅度提高发动机功率和扭矩，提升发动机的性能，另一方面，进排气门采用不同的凸轮驱动，气门启闭的响应速度更快，使进气更为顺畅，从而提高摩托车发动机汽缸的充气效率，另外，进排气门采用不同的凸轮驱动，能够将凸轮的磨损量分配到至少两个凸轮上，进而大大提高了凸轮的使用寿命；

进一步，所述进气门由一进气凸轮驱动，所述排气门由一排气凸轮驱动，进气凸轮与进气门之间、排气凸轮与排气门之间一一对应设有进气挺杆和排气挺杆，摩托车发动机的配气机构有凸轮轴上置和下置两类，凸轮轴上置式中凸轮轴与曲轴之间距离较远，一般采用链条传动，导致其配气定时性较差，凸轮轴下置式的配气机构，其配气定时性好，但凸轮轴与气门摇臂之间的距离较远，需要利用进、排气挺杆在进、排气门与凸轮轴之间进行位移传递；

进一步，所述进气挺杆和排气挺杆设置于凸轮轴同一侧，在汽车发动机的配气机构中，进排气挺杆通常分列于凸轮轴横向两侧，同时，进排气门也相应的分列于凸轮轴横向两侧，挺杆的这种布置方式使得配气机构所占据的空间较大，不利于发动机整体结构的紧凑性，由于摩托车发动机对机体体积大小要求较高，本发明的进气挺杆和排气挺杆布置于所述凸轮轴横向同一侧，当然，进、排气门也相应的与进、排气挺杆设置在凸轮轴横向同一侧，这种布置方式能大大缩小配气机构所占据的空间大小，提高摩托车发动机的紧凑性；

进一步，所述进气挺杆和排气挺杆的长度相等并呈倒置V型布置，这种倒置V型布置的进、排气挺杆，进、排气挺杆的间距由下往上逐渐减小，由于进、排气挺杆上端位于汽缸盖中，这种布置形式能够缩小进、排气顶部的间距，使摩托车发动机的汽缸盖中零部件的布置更加紧凑；

进一步，所述进气挺杆和排气挺杆朝向摩托车发动机汽缸侧倾斜，这种布置形式的进、排气挺杆的上端更加靠近进、排气门，能够缩短上摇臂所需的长度，使汽缸盖内零部件的布置更加紧凑，另一方面，斜置的进、排气挺杆能够有效降低摩托车发动机的高度，提高摩托车的外观商品性；

进一步，所述进气凸轮与进气挺杆之间、排气凸轮与排气挺杆之间一一对应设有进气下摇臂和排气下摇臂，进气下摇臂和排气下摇臂统称为下摇臂，下摇臂上设有与凸轮接触的凸轮传动臂和与挺杆连接的挺杆传动臂，通过调整凸轮传动臂与挺杆传动臂的长度比例能够将凸轮的升程放大，从而根据气门开启的需要调整挺杆往复运动的行程；

进一步，所述进气挺杆和进气门之间、排气挺杆和排气门之间一一对应设置有进气上摇臂和排气上摇臂且进气上摇臂和排气上摇臂之间固定设有连接臂，进气上摇臂两侧分别连接于进气挺杆上端和进气门上端，排气传动组件包括排气上摇臂，排气上摇臂两侧分别连接于排气挺杆上端和排气门上端，进气上摇臂和排气上摇臂的作用为将挺杆向上的位移转换为进、排气门向下的位移，最终使进、排气门开启，另外，进气上摇臂和排气上摇臂之间通过连接臂固定连接，能够提高进气上摇臂和排气上摇臂刚度，在发动机工作过程中能够有效减小上摇臂的震动，从而降低摩托车发动机整机的噪音；

进一步，还包括同轴设置于所述凸轮轴上的正时从动齿轮和同轴设置于摩托车发动机曲轴上的正时主动齿轮且正时从动齿轮和正时主动齿轮之间设有惰齿轮并通过惰齿轮传动，发动机曲轴与凸轮轴之间采用齿轮传动，相比链传动与带传动而已，齿轮传动精度高、同步性好，能够较好的保证正时的精确性，正时主动齿轮与正时从动齿轮之间设有同时与正时主动齿轮和正时从动齿轮啮合的惰齿轮，惰齿轮能够增加正时主动齿轮和正时从动齿轮的传动距离，同时，使正时主动齿轮和正时从动齿轮保持同向转动，另外，惰齿轮在转动中具有的惯量能够使曲轴与凸轮轴之间的传动更加稳定，使发动机的配气定时更加精准；

进一步，所述正时主动齿轮、正时从动齿轮和惰齿轮均为斜齿轮，斜齿轮传动平稳，能有效减小发动机的噪音，另一方面，相对于直齿齿轮而言，斜齿轮传动的精确性较高，有利于提高发动机配气的准确性。

本发明还公开了一种摩托车发动机，所述摩托车发动机配气机构安装于该摩托车，本发明的摩托车发动机，气门和排气门能够精确的实现预期的定时配气，进而大幅度提高摩托车发动机功率和扭矩，从而提高摩托车发动机的性能。

本发明的有益效果是：本发明的摩托车发动机配气机构，进气门和排气门由不同的凸轮驱动，而现有摩托车发动机中，进、排气凸轮共用一个凸轮驱动，在这种情况下，由于进、排气凸轮的轮廓线应当是不同的，所以，进、排气凸轮型线要么均不能满足设计要求，要么牺牲其中一个凸轮型线，导致发动机不能实现预期的定时配气，而本发明的摩托车发动机配气机构，进气门和排气门通过不同的凸轮驱动，使得设计人员能够根据摩托车发动机的进排气过程的运动规律来设计凸轮轴上相应的凸轮，即保证摩托车发动机进气与排气的定时性要求，实现预期的定时配气，最终大幅度提高发动机功率和扭矩，提升发动机的性能，另一方面，进排气门采用不同的凸轮驱动，气门启闭的响应速度更快，使进气更为顺畅，从而提高摩托车发动机汽缸的充气效率，另外，进排气门采用不同的凸轮驱动，能够将凸轮的磨损量分配到至少两个凸轮上，进而大大提高了凸轮的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，如图所示，本实施例的摩托车发动机配气机构，包括进气门4、排气门5和用于驱动进气门4和排气门5开启的凸轮轴14，进气门4和排气门5通过不同的凸轮驱动，现有摩托车发动机中，进、排气凸轮13共用一个凸轮驱动，在这种情况下，由于进、排气凸轮13的轮廓线应当是不同的，所以，进、排气凸轮13型线要么均不能满足设计要求，要么牺牲其中一个凸轮型线，导致发动机不能实现预期的定时配气，而本发明的摩托车发动机配气机构，进气门4和排气门5通过不同的凸轮驱动，使得设计人员能够根据摩托车发动机的进排气过程的运动规律来设计凸轮轴14上相应的凸轮，即保证摩托车发动机进气与排气的定时性要求，实现预期的定时配气，最终大幅度提高发动机功率和扭矩，提升发动机的性能，另一方面，进排气门5采用不同的凸轮驱动，气门启闭的响应速度更快，使进气更为顺畅，从而提高摩托车发动机汽缸的充气效率，另外，进排气门5采用不同的凸轮驱动，能够将凸轮的磨损量分配到至少两个凸轮上，进而大大提高了凸轮的使用寿命。

本实施例中，所述进气门4由一进气凸轮15驱动，所述排气门5由一排气凸轮13驱动，进气凸轮15与进气门4之间、排气凸轮13与排气门5之间一一对应设有进气挺杆9和排气挺杆10，摩托车发动机的配气机构有凸轮轴14上置和下置两类，凸轮轴14上置式中凸轮轴14与曲轴16之间距离较远，一般采用链条传动，导致其配气定时性较差，凸轮轴14下置式的配气机构，其配气定时性好，但凸轮轴14与气门摇臂之间的距离较远，需要利用进、排气挺杆10在进、排气门5与凸轮轴14之间进行位移传递。

本实施例中，所述进气挺杆9和排气挺杆10设置于凸轮轴14同一侧，在汽车发动机的配气机构中，进排气挺杆10通常分列于凸轮轴14横向两侧，同时，进排气门5也相应的分列于凸轮轴14横向两侧，挺杆的这种布置方式使得配气机构所占据的空间较大，不利于发动机整体结构的紧凑性，由于摩托车发动机对机体体积大小要求较高，本发明的进气挺杆9和排气挺杆10布置于所述凸轮轴14横向同一侧，当然，进、排气门5也相应的与进、排气挺杆10设置在凸轮轴14横向同一侧，这种布置方式能大大缩小配气机构所占据的空间大小，提高摩托车发动机的紧凑性。

本实施例中，所述进气挺杆9和排气挺杆10的长度相等并呈倒置V型布置，这种倒置V型布置的进、排气挺杆10，进、排气挺杆10的间距由下往上逐渐减小，由于进、排气挺杆10上端位于汽缸盖中，这种布置形式能够缩小进、排气顶部的间距，使摩托车发动机的汽缸盖中零部件的布置更加紧凑。

本实施例中，所述进气挺杆9和排气挺杆10朝向摩托车发动机汽缸侧倾斜，这种布置形式的进、排气挺杆10的上端更加靠近进、排气门5，能够缩短上摇臂所需的长度，使汽缸盖内零部件的布置更加紧凑，另一方面，斜置的进、排气挺杆10能够有效降低摩托车发动机的高度，提高摩托车的外观商品性。

本实施例中，所述进气凸轮15与进气挺杆9之间、排气凸轮13与排气挺杆10之间一一对应设有进气下摇臂11和排气下摇臂12，进气下摇臂11和排气下摇臂12统称为下摇臂，下摇臂上设有与凸轮接触的凸轮传动臂和与挺杆连接的挺杆传动臂，通过调整凸轮传动臂与挺杆传动臂的长度比例能够将凸轮的升程放大，从而根据气门开启的需要调整挺杆往复运动的行程。

本实施例中，所述进气挺杆9和进气门4之间、排气挺杆10和排气门5之间一一对应设置有进气上摇臂6和排气上摇臂8且进气上摇臂6和排气上摇臂8之间固定设有连接臂7，进气上摇臂6两侧分别连接于进气挺杆9上端和进气门4上端，排气传动组件包括排气上摇臂8，排气上摇臂8两侧分别连接于排气挺杆10上端和排气门5上端，进气上摇臂6和排气上摇臂8的作用为将挺杆向上的位移转换为进、排气门5向下的位移，最终使进、排气门5开启，另外，进气上摇臂6和排气上摇臂8之间通过连接臂7固定连接，能够提高进气上摇臂6和排气上摇臂8刚度，在发动机工作过程中能够有效减小上摇臂的震动，从而降低摩托车发动机整机的噪音。

本实施例中，还包括同轴设置于所述凸轮轴14上的正时从动齿轮3和同轴设置于摩托车发动机曲轴16上的正时主动齿轮1且正时从动齿轮3和正时主动齿轮1之间设有惰齿轮2并通过惰齿轮2传动，发动机曲轴16与凸轮轴14之间采用齿轮传动，相比链传动与带传动而已，齿轮传动精度高、同步性好，能够较好的保证正时的精确性，正时主动齿轮1与正时从动齿轮3之间设有同时与正时主动齿轮1和正时从动齿轮3啮合的惰齿轮2，惰齿轮2能够增加正时主动齿轮1和正时从动齿轮3的传动距离，同时，使正时主动齿轮1和正时从动齿轮3保持同向转动，另外，惰齿轮2在转动中具有的惯量能够使曲轴16与凸轮轴14之间的传动更加稳定，使发动机的配气定时更加精准。

本实施例中，所述正时主动齿轮1、正时从动齿轮3和惰齿轮2均为斜齿轮，斜齿轮传动平稳，能有效减小发动机的噪音，另一方面，相对于直齿齿轮而言，斜齿轮传动的精确性较高，有利于提高发动机配气的准确性。

本发明还公开了一种摩托车发动机，所述摩托车发动机配气机构安装于该摩托车，本发明的摩托车发动机，气门和排气门5能够精确的实现预期的定时配气，进而大幅度提高摩托车发动机功率和扭矩，从而提高摩托车发动机的性能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种摩托车发动机配气机构，包括进气门、排气门和用于驱动进气门和排气门开启的凸轮轴，其特征在于：所述进气门和排气门通过不同的凸轮驱动。

2.根据权利要求1所述的摩托车发动机配气机构，其特征在于：所述进气门由一进气凸轮驱动，所述排气门由一排气凸轮驱动，进气凸轮与进气门之间、排气凸轮与排气门之间一一对应设有进气挺杆和排气挺杆。

3.根据权利要求2所述的摩托车发动机配气机构，其特征在于：所述进气挺杆和排气挺杆设置于凸轮轴同一侧。

4.根据权利要求2所述的摩托车发动机配气机构，其特征在于：所述进气挺杆和排气挺杆的长度相等并呈倒置V型布置。

5.根据权利要求2所述的摩托车发动机配气机构，其特征在于：所述进气挺杆和排气挺杆朝向摩托车发动机汽缸侧倾斜。

6.根据权利要求2所述的摩托车发动机配气机构，其特征在于：所述进气凸轮与进气挺杆之间、排气凸轮与排气挺杆之间一一对应设有进气下摇臂和排气下摇臂。

7.根据权利要求2所述的摩托车发动机配气机构，其特征在于：所述进气挺杆和进气门之间、排气挺杆和排气门之间一一对应设置有进气上摇臂和排气上摇臂且进气上摇臂和排气上摇臂之间固定设有连接臂。

8.根据权利要求1所述的摩托车发动机配气机构，其特征在于：还包括同轴设置于所述凸轮轴上的正时从动齿轮和同轴设置于摩托车发动机曲轴上的正时主动齿轮且正时从动齿轮和正时主动齿轮之间设有惰齿轮并通过惰齿轮传动。

9.根据权利要求8所述的摩托车发动机配气机构，其特征在于：所述正时主动齿轮、正时从动齿轮和惰齿轮均为斜齿轮。

10.一种应用权利要求1-9任一权利要求所述的摩托车发动机配气机构的摩托车发动机，其特征在于：所述摩托车发动机配气机构安装于该摩托车。