CN107701259B - 一种混合动力摩托车发动机的减压结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混合动力摩托车发动机的减压结构，属于发动机技术领域。它解决了现有发动机的使用寿命低的问题。本混合动力摩托车发动机的减压结构，发动机包括缸体，缸体内转动连接有凸轮轴和摇臂轴，凸轮轴上固连有凸轮，摇臂轴上铰接有摇臂，该摇臂的一端与气门相联接，另一端抵靠在凸轮的轮面上，减压结构包括滑动连接在凸轮轴上的顶推块，顶推块与凸轮轴的外周面滑动配合，顶推块具有顶推凸面，顶推凸面高于凸轮基圆部的轮面，缸体上设有能够带动顶推块移动并使顶推块的顶推凸面与摇臂的另一端相抵靠的驱动件。本混合动力摩托车发动机的减压结构能够提高发动机的使用寿命。

Description

一种混合动力摩托车发动机的减压结构

技术领域

本发明属于发动机技术领域，涉及一种混合动力摩托车发动机的减压结构。

背景技术

混合动力摩托车具有电机和发动机两个动力源，不同于混合动力汽车具备离合器，能够在电机与发动机切换时切断前一动力源，摩托车的结构更小，在发动机切换至电机提供动力时发动机的曲轴仍然连接并处于高速旋转，虽然发动机的气缸内没有燃烧，但是曲轴仍然会带动气缸内的活塞往复运动，同时凸轮轴上的凸轮也会作用于摇臂，使得气门开合，而凸轮包括基圆部和桃尖部，基圆部指的是凸轮上外轮面呈圆筒状的部分，而桃尖部则是凸轮上凸出基圆部的部分，即当摇臂与基圆部抵靠时气门处于闭合状态，而桃尖部与摇臂抵靠时气门开启，基于上述原理，混合动力摩托车在切换至电机提供动力时，活塞仍然会压缩气缸内的气体，但是气门却仍然处于闭合状态，此时气缸内产生的高压会损坏气缸盖等部件，影响发动机使用寿命。

目前传统发动机已经具有针对气缸泄压的设计，如中国发明专利申请(申请号：200810062530.3)公开了一种汽油发动机的启动减压装置,包括凸轮轴、固定在凸轮轴上的排气凸缘和正时从动链轮,凸轮轴由凸轮轴本体和穿透凸轮轴本体基轴同心的可左右滑动的中心减压凸轮轴组成,凸轮轴本体基轴中心为通孔,排气凸缘一侧开有一个槽与基轴中心通孔连通,槽与中心减压凸轮轴上的减压块间隙配合,正时从动链轮平面上通过拉力弹簧连接有一片两头可活动自如的离心块,离心块中心凸起部分与中心减压凸轮轴一端的斜平面相切配合,在熄火状态时顶推中心减压凸轮轴上的减压块与凸轮抵靠，能够顶推摇臂，从而使得气门开启，从而在启动时释放气缸内的压力，但是该减压块凸出凸轮轴，摇臂从减压块上滑动至凸轮轮面上时会出现跳动，从而与凸轮产生撞击，由于该减压装置只是在发动机启动时产生一次作用，即使用频率较低，因此上述摇臂跳动以及撞击的缺陷对发动机使用寿命的影响较小，但是混合动力发动机在电机提供动力时曲轴会处于高速旋转，即凸轮仍然处于高速的旋转状态，上述结构应用于混合动力发动机时摇臂跳动和撞击的缺陷会被极度放大，导致凸轮等部件损坏，影响发动机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种混合动力摩托车发动机的减压结构，该混合动力摩托车发动机的减压结构能够提高发动机的使用寿命。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种混合动力摩托车发动机的减压结构，发动机包括缸体，所述缸体内转动连接有凸轮轴和摇臂轴，所述凸轮轴上固连有凸轮，所述摇臂轴上铰接有摇臂，该摇臂的一端与气门相联接，另一端抵靠在凸轮的轮面上，所述减压结构包括沿轴向滑动连接在凸轮轴上的顶推块，该顶推块与凸轮的基圆部相对，其特征在于，所述顶推块与凸轮轴的外周面滑动配合，所述顶推块具有呈弧形的顶推凸面，所述顶推凸面高于凸轮基圆部的轮面，所述缸体上设有能够带动顶推块移动并使顶推块的顶推凸面与摇臂的另一端相抵靠的驱动件，且当顶推凸面与摇臂的另一端相抵靠时顶推凸面的两端均与凸轮的轮面平滑过渡。

在发动机提供动力时，凸轮轴带动凸轮旋转，凸轮顶推摇臂，使得摇臂摆动，摇臂带动气门开合，实现进气和排气，当切换至电机提供动力时，气缸内不燃烧，但是曲轴仍然被动的旋转，使得活塞在气缸内往复运动，此时驱动件带动顶推块移动至凸轮处，由于顶推块与凸轮的基圆部相对，且顶推凸面高于凸轮基圆部的轮面，因此当凸轮的基圆部与摇臂的端部相对时顶推凸面能够顶推摇臂的端部，使得摇臂摆动设定的角度，即当活塞在气缸内压缩气体时气门能够开启，从而释放气缸内的压力，避免气缸盖等部件受损，提高发动机的使用寿命，其中顶推凸面的两端均与凸轮的轮面平滑过渡，因此摇臂的端部能够在凸轮的轮面与顶推凸面之间平顺的过渡，避免摇臂端部出现跳动以及与凸轮轮面之间的撞击，同时顶推块与凸轮轴的外周面之间滑动配合，即凸轮轴的外周面能够对顶推块进行支撑，避免顶推块顶推摇臂端部而受力时出现晃动等不稳现象，即避免了顶推块受力时与凸轮轴之间出现撞击，从而提高摇臂、顶推块、凸轮等部件的使用寿命。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述顶推块还具有与凸轮轴外周面相适应的导向凹面，该导向凹面与凸轮轴的外周面滑动配合。导向凹面与凸轮轴的外周面相适应，因此能够贴靠在凸轮轴的外周面上，实现顶推块与凸轮轴之间的面接触，从而使得凸轮轴为顶推块提供稳定的支撑，避免顶推块受力后出现不稳现象。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述顶推块呈弧形条状，且顶推块的长度方向沿凸轮轴的周向设置，所述凸轮朝向顶推块的端面上开设有让位缺口，在上述驱动件的作用下顶推块能够滑入让位缺口并与摇臂的端部相抵靠，当所述顶推块位于让位缺口内时顶推块的两端端面分别与让位缺口的两端侧壁相贴靠。摇臂由顶推块的一端制动至顶推凸面上，再由另一端回到凸轮轮面上，而在驱动件的作用下顶推块能够滑入让位缺口内，使得顶推块与凸轮形成一个整体，让位缺口的侧壁能够对顶推块进行定位，使得顶推块保持稳定，避免顶推块受力时出现晃动或者变形，当然该结构设计也使得整体结构更加紧凑。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述顶推凸面朝向凸轮的边沿以及顶推块两端端面朝向凸轮的边沿均具有斜面倒角。倾斜倒角使得顶推块滑入让位缺口内更加顺畅，避免顶推块与凸轮之间出现撞击，提高该两部件的使用寿命。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述顶推块的弧度小于凸轮基圆部的弧度。气门只需要在活塞压缩气体至一定压力时开启即可，即当摇臂端部与凸轮的基圆部相抵靠时活塞处于压缩气体行程，而顶推块只需要在凸轮基圆部轮面的局部凸出，从而顶推摇臂实现气缸泄压，较小结构的顶推块更加稳定，且结构紧凑。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述凸轮轴外周面上沿轴向开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有推杆，所述顶推块的导向凹面中部具有连接凸部，该连接凸部伸入滑槽内，且连接凸部与推杆的端部相固连。连接凸部位于导向凹面的中部，即顶推块的两端均通过导向凹面与凸轮轴滑动配合，使得顶推块的两端均保持稳定，进一步的，凸轮轴上开设滑槽，而用于带动顶推块移动的推杆位于滑槽内，不会占用凸轮轴外部的空间，推杆又是通过凸轮轴进行连接支撑，无需设置额外的连接部件，从而使得整体结构更加紧凑，且由于无需改变缸体内的布局以及摇臂等其他零部件的结构，只需要在现有发动机基础上对凸轮轴进行改变即可，使得生产成本更低。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述凸轮轴内沿轴向开设有导向孔，上述滑槽与导向孔相连通，且导向孔的孔径大于滑槽的宽度，所述导向孔内滑动穿设有滑动轴，该滑动轴与导向孔过渡配合，所述推杆通过螺钉固连在滑动轴上。凸轮轴高速旋转时顶推块和推杆会受到较大的离心力，而滑动轴滑动设置在导向孔内，且滑动轴的外径大于滑槽的宽度，因此能够在凸轮轴径向上对推杆进行定位，使得推杆和顶推块保持稳定，顶推块的导向凹面能够始终与凸轮轴的外周面相贴合以保持稳定，同时滑动轴与导向孔为过渡配合，即导向孔对滑动轴进行导向，使得顶推块的滑动更加稳定，精度更高，而位于凸轮轴内部的滑动轴也使得整体结构更加紧凑。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述驱动件包括固连在缸体外壁上的电磁铁，该电磁铁具有伸入缸体内的驱动杆，所述导向孔内设有复位弹簧，该复位弹簧的一端作用在滑动轴的一端端部，在复位弹簧的作用下滑动轴的另一端端部与驱动杆相抵靠。在发动机提供动力时复位弹簧的弹力使得滑动轴抵靠在驱动杆上，顶推块脱离摇臂的端部，当电机提供动力时，电磁铁带动驱动杆伸出，驱动杆顶推滑动轴，使得滑动轴压缩复位弹簧而将顶推块推入，顶推块的顶推凸面与摇臂的端部抵靠，其中体积较大的电磁铁位于缸体外部，复位弹簧位于凸轮轴内部，均不会占用凸轮轴周边的空间，使得结构紧凑。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述驱动件还包括中间轴，该中间轴的一端端面上开设有螺孔，所述驱动杆的端部螺接在螺孔内，所述中间轴的另一端固连有轴承，所述轴承上固定套设有轴承套，所述滑动轴的端部抵靠在轴承套的端面上。由于凸轮轴为转动部件，驱动杆为伸缩部件，因此设计中间轴，并在中间轴的端部通过轴承转动套设轴承套，滑动轴与转动套相抵靠，即实现传动，又减少滑动轴的磨损，而驱动杆的端部螺接在中间轴的螺孔内，因此能够调节中间轴与驱动杆连接后的长度，即调节顶推块与摇臂端部抵靠时的位置，即使滑动轴或者轴承套出现磨损而影响顶推块的行程位置，也能够通过中间轴来调节顶推块，使得顶推块移动位置更加精准。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述滑动轴的端面上垂直具有柱状部，所述轴承套的端面上具有顶推部，在复位弹簧的作用下柱状部抵靠在顶推部上，所述柱状部的外径小于滑动轴的外径。滑动轴通过柱状部与轴承套的顶推部相抵靠，从而减少两者的接触面积，从而减少抵靠时的摩擦阻力。

在上述的混合动力摩托车发动机的减压结构中，所述导向孔的底面上开设有贯穿至凸轮轴端面的通孔，所述滑动轴朝向通孔的一端具有柱状的限位部，所述复位弹簧的一端抵靠在导向孔底面上，另一端套设在限位部上。限位部对复位弹簧进行保持，避免复位弹簧的端部移位，而如果导向孔的底面为封闭的，那么滑动轴压缩复位弹簧时也会压缩导向孔内的气体，从而产生较大的阻力，而在复位时又会出现抽真空现象，导致复位难，为此导向孔通过通孔与外部连通，从而释放压力，使得滑动轴移动更加顺畅；在实际加工过程中驱动件也可以为电机，该电机固定在缸体外壁上，电机的电机轴上固连丝杆，在推杆与滑动轴相固连，而滑动轴的端部沿轴向开设有螺孔，丝杆螺接在滑动轴的螺孔内。

与现有技术相比，本混合动力摩托车发动机的减压结构具有以下优点：

1、由于顶推块与凸轮的基圆部相对，且顶推凸面高于凸轮基圆部的轮面，当切换至电机提供动力时，顶推凸面能够顶推摇臂的端部，使得摇臂摆动设定的角度，即当活塞在气缸内压缩气体时气门能够开启，从而释放气缸内的压力，避免气缸盖等部件受损，提高发动机的使用寿命。

2、由于顶推凸面的两端均与凸轮的轮面平滑过渡，因此摇臂的端部能够在凸轮的轮面与顶推凸面之间平顺的过渡，避免摇臂端部出现跳动以及与凸轮轮面之间的撞击，导向凹面与凸轮轴外周面之间滑动配合，从而对顶推块进行稳定的支撑，避免顶推块顶推摇臂端部而受力时出现晃动等不稳现象，即避免了顶推块受力时与凸轮轴之间出现撞击，从而提高摇臂、顶推块、凸轮等部件的使用寿命。

3、由于凸轮轴上开设滑槽，而用于带动顶推块移动的推杆位于滑槽内，不会占用凸轮轴外部的空间，推杆又是通过凸轮轴进行连接支撑，无需设置额外的连接部件，从而使得整体结构更加紧凑。

附图说明

图1是发动机的立体结构示意图。

图2是发动机内部的立体结构示意图。

图3是顶推块连接在凸轮轴上时的立体结构示意图。

图4是顶推块连接在凸轮轴上时的结构剖视图。

图5是顶推块的立体结构示意图。

图6是发动机的结构剖视图。

图7是图6中A处的结构放大图。

图8是图6中B处的结构放大图。

图中，1、缸体；2、凸轮轴；21、凸轮；211、让位缺口；22、滑槽；23、导向孔；24、通孔；3、摇臂轴；31、摇臂；311、抵靠部；4、气门；5、顶推块；51、导向凹面；52、顶推凸面；53、连接凸部；54、推杆；55、螺钉；6、驱动件；61、电磁铁；611、驱动杆；62、中间轴；621、螺孔；63、轴承；64、轴承套；641、顶推部；65、复位弹簧；7、滑动轴；71、柱状部；72、限位部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种混合动力摩托车发动机的减压结构，摩托车发动机包括缸体1，缸体1的外壁上设有驱动件6，该驱动件6为固连在缸体1外壁上的电磁铁61，结合图2、图3所示，缸体1内转动连接有凸轮轴2和两摇臂轴3，两摇臂轴3与凸轮轴2相平行，两摇臂轴3上两铰接有摇臂31，该两摇臂31的一端分别与一个气门4相联接，在凸轮轴2上固连有两凸轮21，两摇臂31的另一端均具有板状的抵靠部311，两抵靠部311分别抵靠在两凸轮21的轮面上，两个凸轮21分别控制进气和排气，减压结构包括顶推块5，该顶推块5沿轴向滑动连接在凸轮轴2上，且顶推块5与控制排气的凸轮21相对，即如图4所示，顶推块5与凸轮21的基圆部相对，顶推块5呈弧形条状，且顶推块5的长度方向沿凸轮轴2的周向设置，顶推块5的弧度小于凸轮21基圆部的弧度，顶推块5具有均呈弧形的导向凹面51和顶推凸面52，顶推凸面52高于凸轮21基圆部的轮面，导向凹面51与凸轮轴2的外周面滑动配合，凸轮21朝向顶推块5的端面上开设有让位缺口211，在电磁铁61的作用下顶推块5能够滑入让位缺口211并与摇臂31的端部相抵靠，且当顶推块5位于让位缺口211内时顶推块5的两端端面分别与让位缺口211的两端侧壁相贴靠，顶推凸面52的两端均与凸轮21的轮面平滑过渡。凸轮轴2外壁上沿轴向开设有滑槽22，在凸轮轴2内沿轴向开设有导向孔23，滑槽22与导向孔23相连通，且导向孔23的孔径大于滑槽22的宽度，导向孔23内滑动穿设有滑动轴7，该滑动轴7与导向孔23过渡配合，推杆54通过螺钉55与滑动轴7相固连，电磁铁61通过中间轴62与滑动轴7相配合实现传动，滑动轴7与顶推块5相连接，能够在摩托车切换至电机提供动力时顶推顶推块5，使顶推块5的顶推凸面52与摇臂31的抵靠部311相抵靠。

具体来说，结合图5所示，顶推凸面52朝向凸轮21的边沿以及顶推块5两端端面朝向凸轮21的边沿均具有斜面倒角，顶推块5的导向凹面51中部具有连接凸部53，结合图6所示，连接凸部53伸入凸轮轴2的滑槽22内，在连接凸部53上具有推杆54，该推杆54与顶推块5的端面相垂直，顶推块5、连接凸部53以及推杆54为一体式结构，推杆54沿长度方向设置在滑槽22内，且推杆54通过螺钉55固连在滑动轴7上。结合图7、图8所示，中间轴62的一端端面上开设有螺孔621，电磁铁61具有伸入缸体1内的驱动杆611，驱动杆611的内端螺接在中间轴62的螺孔621内，中间轴62的另一端固连有轴承63，轴承63上固定套设有轴承套64，轴承套64的端面上具有顶推部641，滑动轴7的端面上垂直具有柱状部71，该柱状部71的外径小于滑动轴7的外径，柱状部71与顶推部641相对。导向孔23内设有复位弹簧65，导向孔23的底面上开设有贯穿至凸轮轴2端面的通孔24，滑动轴7朝向通孔24的一端具有柱状的限位部72，复位弹簧65的一端抵靠在导向孔23底面上，另一端套设在限位部72上并作用在滑动轴7的端部，在复位弹簧65的作用下柱状部71能够抵靠在顶推部641上。

在发动机提供动力时，凸轮轴2带动凸轮21旋转，凸轮21顶推摇臂31，使得摇臂31摆动，摇臂31带动气门4开合，实现进气和排气，当切换至电机提供动力时，气缸内不燃烧，但是曲轴仍然被动的旋转，使得活塞在气缸内往复运动，此时电磁铁61带动驱动杆611移动，驱动杆611顶推中间轴62，中间轴62顶推滑动轴7，滑动轴7通过推杆54将顶推块5推入让位缺口211，使得顶推块5的顶推凸面52与摇臂31的端部抵靠，顶推凸面52能够顶推摇臂31的端部，使得摇臂31摆动设定的角度，即当活塞在气缸内压缩气体时气门4能够开启，从而释放气缸内的压力，避免气缸盖等部件受损，提高发动机的使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了缸体1、凸轮轴2、凸轮21等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种混合动力摩托车发动机的减压结构，发动机包括缸体(1)，所述缸体(1)内转动连接有凸轮轴(2)和摇臂轴(3)，所述凸轮轴(2)上固连有凸轮(21)，所述摇臂轴(3)上铰接有摇臂(31)，该摇臂(31)的一端与气门(4)相联接，另一端抵靠在凸轮(21)的轮面上，所述减压结构包括沿轴向滑动连接在凸轮轴(2)上的顶推块(5)，该顶推块(5)与凸轮(21)的基圆部相对，其特征在于，所述顶推块(5)与凸轮轴(2)的外周面滑动配合，所述顶推块(5)具有呈弧形的顶推凸面(52)，所述顶推凸面(52)高于凸轮(21)基圆部的轮面，所述缸体(1)上设有能够带动顶推块(5)移动并使顶推块(5)的顶推凸面(52)与摇臂(31)的另一端相抵靠的驱动件(6)，且当顶推凸面(52)与摇臂(31)的另一端相抵靠时顶推凸面(52)的两端均与凸轮(21)的轮面平滑过渡。

2.根据权利要求1所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述顶推块(5)还具有与凸轮轴(2)外周面相适应的导向凹面(51)，该导向凹面(51)与凸轮轴(2)的外周面滑动配合。

3.根据权利要求1所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述顶推块(5)呈弧形条状，且顶推块(5)的长度方向沿凸轮轴(2)的周向设置，所述凸轮(21)朝向顶推块(5)的端面上开设有让位缺口(211)，在上述驱动件(6)的作用下顶推块(5)能够滑入让位缺口(211)并与摇臂(31)的端部相抵靠，当所述顶推块(5)位于让位缺口(211)内时顶推块(5)的两端端面分别与让位缺口(211)的两端侧壁相贴靠。

4.根据权利要求3所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述顶推块(5)的弧度小于凸轮(21)基圆部的弧度。

5.根据权利要求2或3或4所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述凸轮轴(2)外周面上沿轴向开设有滑槽(22)，所述滑槽(22)内滑动连接有推杆(54)，所述顶推块(5)的导向凹面(51)中部具有连接凸部(53)，该连接凸部(53)伸入滑槽(22)内，且连接凸部(53)与推杆(54)的端部相固连。

6.根据权利要求5所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述凸轮轴(2)内沿轴向开设有导向孔(23)，上述滑槽(22)与导向孔(23)相连通，且导向孔(23)的孔径大于滑槽(22)的宽度，所述导向孔(23)内滑动穿设有滑动轴(7)，该滑动轴(7)与导向孔(23)过渡配合，所述推杆(54)通过螺钉(55)固连在滑动轴(7)上。

7.根据权利要求6所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述驱动件(6)包括固连在缸体(1)外壁上的电磁铁(61)，该电磁铁(61)具有伸入缸体(1)内的驱动杆(611)，所述导向孔(23)内设有复位弹簧(65)，该复位弹簧(65)的一端作用在滑动轴(7)的一端端部，在复位弹簧(65)的作用下滑动轴(7)的另一端端部与驱动杆(611)相抵靠。

8.根据权利要求7所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述驱动件(6)还包括中间轴(62)，该中间轴(62)的一端端面上开设有螺孔(621)，所述驱动杆(611)的端部螺接在螺孔(621)内，所述中间轴(62)的另一端固连有轴承(63)，所述轴承(63)上固定套设有轴承套(64)，所述滑动轴(7)的端部抵靠在轴承套(64)的端面上。

9.根据权利要求8所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述滑动轴(7)的端面上垂直具有柱状部(71)，所述轴承套(64)的端面上具有顶推部(641)，在复位弹簧(65)的作用下柱状部(71)抵靠在顶推部(641)上，所述柱状部(71)的外径小于滑动轴(7)的外径。

10.根据权利要求7所述的混合动力摩托车发动机的减压结构，其特征在于，所述导向孔(23)的底面上开设有贯穿至凸轮轴(2)端面的通孔(24)，所述滑动轴(7)朝向通孔(24)的一端具有柱状的限位部(72)，所述复位弹簧(65)的一端抵靠在导向孔(23)底面上，另一端套设在限位部(72)上。