CN107725208B - 摩托车水冷发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩托车水冷发动机，在气缸体内部围绕缸孔设置有环状的封闭式缸体水道，在气缸体侧面设有进水嘴，在气缸体上端面设有缸体出水口；进水嘴和缸体出水口分别与缸体水道连通；所述缸体水道远离缸孔的外层内壁上端向外上方弯折，以使缸体水道上端横截面积大于下端横截面积；所述缸体出水口靠近缸体水道上端外边缘设置。气缸头内部的缸头水道和进水口进行了对应设计。本结构扩大了水道容积，增加了缸体内和缸头内的冷却水量。水道向外扩展后，缸体出水口和缸头进水口相应地向外移位，使气缸垫不易受高温高压燃气的影响而烧蚀，避免了循环水进入发动机。

Description

摩托车水冷发动机

技术领域

本发明涉及一种摩托车发动机，具体来讲涉及一种摩托车水冷发动机，属于发动机技术领域。

背景技术

近年来，三轮摩托车发动机已成为广大农民朋友发家致富的好帮手，所采用的发动机也越来越向水冷大排量方向发展。目前三轮车发动机普遍采用CG发动机，由于传统的CG发动机是在本田CG125基础上开发的，初衷是为两轮车服务的，故其各零部件在原两轮车发动机的基础上未作重大改进和提升，因而无法满足三轮车在农村现实的使用环境（重载、路况差、用户的维护保养意识和保养条件差），导致目前的发动机难以跟上实际需求，发动机温度高而导致气缸头密封垫烧蚀、主副轴档齿轮磨损、曲轴大头滚针磨损、下摇臂磨损、气门断裂等异常问题层出不穷，严重影响到三轮车发动机的使用寿命，同时也严重影响到产品的推广。

由于发动机是一个复杂的系统工程，外面能够直观看见的主体部件包括曲轴箱组合、曲轴箱盖组合、气缸体、气缸头和气缸头盖，其中气缸体上端与气缸头下端连接并通过密封垫密封，内部还包括活塞、曲轴、连杆、机油泵和机油滤清器等各种构件。其中某些部件本身存在的缺陷从不同层面对发动机性能带来不良影响，各部件缺陷叠加后，对发动机整体性能影响更大。具体介绍如下。

气缸体、气缸头存在的不足：现有气缸体结构如图1所示，该类型气缸体内圈为铸铁缸套，外围为铝合金，两者结合后中间形成水道，循环水从进水嘴进入水道，再从顶部出口进入气缸头水道。现有的水道两侧壁通常直上直下，上端完全敞口，从而形成半开式圆环桶形水道。现有气缸头结构如图2-图3所示，与气缸体结构对应，在气缸头内围绕燃烧室设有环形水道，在气缸头下表面设有若干与气缸体出水口对应的缸头进水口402，缸头进水口为圆环条形状，侧面设有出水口，出水口和进水口均与水道相通。现有的环形水道两侧壁同样直上直下，从而形成圆环桶形水道。由于气缸体上半开式圆环桶形水道离缸孔较近，此处的温度较高，而处于缸套上表面的气缸头密封垫由于加工造成的形位误差，使得燃烧的高温高压气体容易进入气缸体和气缸头之间的密封垫，直接造成气缸头密封烧蚀，从而导致密封线外侧的循环水进入发动机内，由此出现机油发白现象，严重影响发动机的正常工作和使用寿命。对于气缸头而言，同样存在上述缺陷。由于圆环桶形水道离燃烧室较近，故进水口也离燃烧室比较近，此处的温度往往较高，极易导致燃烧的高温高压气体进入密封垫。

另外，在气缸头上设有AB栓孔404，通过插入AB栓孔的螺杆将气缸头和气缸体连接。为了使润滑油能够从缸头到达缸盖进行润滑，其中一个栓孔被设计为上油孔405，且该上油孔位于缸头与缸盖的安装端面，即润滑油通过该栓孔上来再进入缸盖。为了实现螺杆连接和润滑通道双重作用，该上油孔被设计为沉孔。同时为避免螺杆安装后螺杆上的密封垫封闭过油通道，在沉台上位于密封垫下开有通道以将沉孔主孔和沉台上表面连通，但如此一来，润滑油从上油孔上来后必须填充满沉孔才能达到气缸头盖，对上面零部件的润滑不利，易导致磨损和抱死等问题。

曲轴箱组合存在的不足：曲轴箱组合由左曲轴箱和右曲轴箱合箱形成。在左曲轴箱上设有吸油孔，在右曲轴箱上设有机油泵安装孔，机油泵即安装于该安装孔中，机油泵通过吸油孔将机油吸入并泵送到右盖等其他需要润滑的地方。传统水冷发动机曲轴箱组合底部异物易堵塞机油过滤网，细微的颗粒易进入曲轴大头滚针等关键部位，从而导致发动机部件出现异常磨损或卡死。另外当整车处于长时间爬坡或迅速转弯时，易出现发动机温度高和机油泵吸不上来油等问题，从而导致发动机因缺油而受损。

机油滤清器存在的不足：发动机工作过程中，金属磨屑、尘土、高温下被氧化的积碳和胶状沉淀物、水等不断混入润滑油。故在发动机内设有机油滤清器，机油滤清器的作用就是滤掉这些机械杂质和胶质，保待润滑油的清洁，延长其使用期限。机油滤清器通常装配在发动机曲柄连杆组合上，随曲轴一起旋转。其工作原理为：润滑油通过曲轴箱盖上的进油孔进入机油滤清器，机油滤清器随曲轴转动过程中产生离心力，该离心力将润滑油甩向内壁，由于杂质密度大于润滑油，杂质就留在内壁上，去除杂质的洁净润滑油就进入曲轴。由于现有的机油滤清器只有一道离心力分离杂质环节，而摩托车可能存在频繁的加减速，加速时离心力增大，杂质能够可靠地贴在内壁上，如果减速，离心力减小，之前贴在内壁的杂质可能从内壁上脱落，与润滑油一起进入曲轴，因此分离效果有限，不利于最大程度通过润滑提高发动机寿命。

机油泵存在的不足：传统的CG发动机机油泵如图4所示，包括泵壳1、外转子2、内转子3、泵轴4、端盖5和从动齿轮6；所述泵壳1具有圆柱形的泵壳内腔，所述外转子2与所述泵壳内腔相适配，所述内转子3和外转子2相适配且均设置在所述泵壳内腔中，所述端盖5通过螺钉7固定在泵壳一端并将内转子3和外转子2封闭在泵壳内腔中，所述泵轴一端与端盖5连接并穿过内转子3和外转子2，泵轴4另一端穿出泵壳另一端，所述从动齿轮6固定在泵轴另一端并紧靠泵壳1；如图5所示，端盖5上设置有进油孔51、出油孔52、端盖安装孔53、机油泵总成定位孔54等，机油泵工作时冷却油从进油孔51吸入，从出油孔52排至发动机，螺钉7在端盖安装孔53处将端盖5与泵壳1固定。随着油冷发动机的开发，油冷发动机的功率越来越大，油冷发动机的需油量也越来越大，目前传统的CG发动机机油泵存在泵油量不足的问题，若发动机机油泵的泵油量不足，会而导致发动机温度高、发动机零部件因来油慢而磨损，不能满足使用要求。目前传统的CG发动机机油泵受安装孔的限制，无法通过对内外转子外径的加大来提高机油泵的泵油量。

因此，现有发动机气缸体、气缸头、曲轴箱组合、机油滤清器和机油泵等不同程度存在一些问题，这些问题的存在，导致发动机整体性能下降、可靠性降低，寿命缩短。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种摩托车水冷发动机，本发动机能够避免气缸头密封垫烧蚀、增大泵油量、提高润滑油的持续供给能力并改善润滑油和异物的分离效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种摩托车水冷发动机，包括曲轴箱组合、曲轴箱盖组合、气缸体、气缸头和气缸头盖，气缸体上端与气缸头下端连接并通过气缸垫密封；

在气缸体内部围绕缸孔设置有环状的封闭式缸体水道，在气缸体侧面设有进水嘴，在气缸体上端面设有缸体出水口；进水嘴和缸体出水口分别与缸体水道连通；所述缸体水道远离缸孔的外层内壁上端向外上方弯折，以使缸体水道上端横截面积大于下端横截面积；所述缸体出水口靠近缸体水道上端外边缘设置；

在气缸头内部围绕燃烧室设置有环状的封闭式缸头水道，在气缸头下端面设有与缸体出水口对应的缸头进水口，在气缸头上端面设有缸头出水口；缸头进水口和缸头出水口分别与缸头水道连通，所述缸头水道远离燃烧室的外层内壁下端向外下方弯折，以使缸头水道下端横截面积大于上端横截面积；所述缸头进水口靠近缸头水道下端外边缘设置；

在气缸头盖下端面设有与缸头出水口对应的缸盖进水口，在气缸头盖侧面设有出水嘴，气缸头盖内设有冷却水流道以将缸盖进水口和出水嘴连通。

本结构将缸体水道和缸头水道分别向外扩展，由此扩大了各自水道容积，增加了缸体内和缸头内的冷却水量。更重要的是，水道向外扩展后，由于缸体出水口和缸头进水口靠近扩展后水道外边缘设置，故缸体出水口和缸头进水口相应地向外移位，即比改前的位置更远离温度高的中心位置，此处的气缸垫不易受高温高压燃气的影响而烧蚀，容易避免循环水进入发动机，从而避免机油发白情况。

进一步地，在气缸头上设有AB栓孔，所有AB栓孔位于封闭的气缸头上端面围成的空间内；其中一个AB栓孔同时构成上油孔，在气缸头上端面上设有专门的出油口，出油口通过斜油道与上油孔连通。本结构取消了AB栓上油孔上端的沉孔，直接在气缸头上表面设置一个斜油孔通AB栓上油孔，这样缩短了润滑油上升到气缸盖的时间，更利于上摇臂支座和下摇臂及凸轮的润滑。

进一步地，所述缸体出水口的正投影位于缸体水道上端正投影内且位于缸体水道下端正投影之外；所述缸头进水口的正投影位于缸头水道下端正投影内且位于缸头水道上端正投影之外。这样的进水口和出水口位置设置，既能够使之远离温度高的中心位置，又能够使进出水口和水道平滑连接，利于冷却水流入流出水道。

优选地，所述缸体水道远离缸孔的外层内壁上端与外层内壁下端平滑连接，且向外上方弯折的外层内壁上端为圆弧形凹面；同样地，所述缸头水道远离燃烧室的外层内壁下端与外层内壁上端平滑连接，且向外下方弯折的外层内壁下端为圆弧形凹面。该水道外层内壁的流线结构及弧面构成，利于冷却水的进入和流出。

另外，所述气缸体侧面设有散热片，至少某侧部分散热片的中间部位呈W型，W型散热片的上方两端与位于其两侧且水平设置的两侧散热片连接为一体；所述进水嘴设于W型散热片下方中心形成的V型空间内。W型散热片的设计，不仅美观，同时也可增大散热面积，延长散热片热交换时间，进而更利于降低缸体温度。进水嘴位置设置，既考虑到散热片结构的改进，使两者更好地融合，更重要的是，进水嘴设于该处更利于水冷效果。

其中，所述曲轴箱组合包括扣合在一起的左曲轴箱和右曲轴箱，在左曲轴箱上设有吸油孔，在右曲轴箱上设有机油泵安装孔，机油泵安装孔内安装有机油泵，左曲轴箱和右曲轴箱底部形成油底壳；在左曲轴箱内侧位于吸油孔两侧分别设有左曲轴箱分离筋，两左曲轴箱分离筋上端高于吸油孔，下端向下延伸一直到左曲轴箱油底壳底面并沿油底壳横向延伸；在右曲轴箱内侧设有与吸油孔两侧的左曲轴箱分离筋位置相对应的两右曲轴箱分离筋，两左曲轴箱分离筋和两右曲轴箱分离筋在合箱状态下对接在一起，沿油底壳横向延伸的分离筋对接后在油底壳位置形成两凸筋，两凸筋位于吸油孔两侧以阻挡异物进入吸油孔。左右曲轴箱上分离筋的设置，使得飞溅的机油在下落时，能够顺着分离筋根部流下，到达油底壳位置后，异物自然积存在油底壳底部，机油则可以迈过分离凸筋进行流动，而不影响机油的正常供给和流转。且流动的机油往往是靠上层的机油，该部分机油油品较好，更利于润滑功能的达成。

左曲轴箱分离筋和对应的右曲轴箱分离筋在越靠近油底壳位置两者距离越近，从而组合成呈V型字样的过油通道。V型字样使得润滑油通过时形成瓶颈效应，一方面润滑油从V形槽中进行流动时，异物自然残流在两分离筋底部，这样起到了润滑油与异物分离的作用。另一方面，当整车处于爬坡或急转弯情况下，润滑油受瓶颈结构的约束，不能快速地从吸油孔所在区域流出，当爬坡或急转弯结束时，还能够保证吸油孔区域有机油，即各分离筋组成的空腔可以存留润滑油，保证机油泵有足够的机油可吸，防止因吸不上油而导致零部件磨损。

所述机油泵包括泵壳、外转子、内转子、泵轴、端盖和从动齿轮，所述泵壳具有圆柱形的泵壳内腔，所述外转子与所述泵壳内腔相适配，所述内转子和外转子相适配且均设置在所述泵壳内腔中，所述端盖通过螺钉固定在泵壳一端并将内转子和外转子封闭在泵壳内腔中，所述泵轴穿过内转子和外转子且一端与端盖连接，泵轴另一端穿出泵壳另一端，所述从动齿轮固定在紧靠泵壳另一端的泵轴上；泵轴附近的从动齿轮两端面向泵轴另一端凸起并在近泵壳侧构成凹腔，所述泵壳另一端延伸至所述凹腔内。

所述泵壳内腔近泵壳另一端的一侧、内转子近泵壳另一端的一侧和外转子近泵壳另一端的一侧均沿轴向延伸至所述凹腔内。

所述从动齿轮采用塑料材质，所述从动齿轮内设置有与从动齿轮形状相同的金属嵌件。

本发动机机油泵在不改变从动齿轮轮齿位置的情况下，从动齿轮其他部位向泵轴另一端凸起，相应地内转子和外转子的长度可以随之增加并位于凸起后形成的凹腔内，内转子和外转子长度增加后，在增大泵油量的同时不影响安装及使用；同时，机油泵从动齿轮内嵌有与齿轮形状一致的金属嵌件，齿轮的强度高。

总之，本发明通过上述改进，不但能够避免气缸垫因高温烧蚀而导致冷却水进入发动机的问题，还能够增大水道容积，进一步改善水冷效果和润滑效果。通过在曲轴箱上设置特定结构的分离筋，既实现了润滑油与异物的分离，也能够起到急转弯或上坡时储油的效果，既避免异物对发动机部件的磨损，又能够保证机油在各种极端情况下的持续供给，由此提高发动机的工作可靠性和使用寿命。

附图说明

图1-现有气缸体剖面结构图。

图2-现有气缸头下表面结构示意图。

图3-现有气缸头上表面结构示意图。

图4-现有摩托车发动机机油泵结构示意图。

图5-现有机油泵端盖结构示意图。

图6-本发明发动机结构示意图。

图7-本发明气缸体结构示意图。

图8-图7B-B剖视图。

图9-本发明气缸体侧面视图。

图10-本发明气缸头下表面结构示意图。

图11-本发明气缸头上表面结构示意图。

图12-本发明左曲轴箱正面结构示意图。

图13-本发明左曲轴箱背面结构示意图。

图14-本发明右曲轴箱正面结构示意图。

图15-本发明右曲轴箱背面结构示意图。

图16-本发明左右曲轴箱合箱剖视图。

图17-本发明发动机机油泵结构示意图。

图18-本发明机油滤清器结构示意图。

图19-本发明气缸头盖结构示意图。

图20-气缸头盖顶部示意图。

图21-本发明气缸垫结构示意图。

具体实施方式

参见图6，本发明摩托车水冷发动机，包括曲轴箱组合10、曲轴箱盖组合20、气缸体30、气缸头40和气缸头盖50，气缸体30上端与气缸头40下端连接并通过气缸垫60密封，气缸垫结构见图21。本发明分别对气缸体30、气缸头40、曲轴箱组合10、机油泵、气缸垫60和机油滤清器70进行了改进。以下分别结合附图进行详细介绍。

气缸体改进：

参见图7-图9，从图上可以看出，本发明在气缸体30内部围绕缸孔309设置有环状的封闭式缸体水道302，在气缸体30侧面设有进水嘴303，在气缸体30上端面设有缸体出水口304；进水嘴303和缸体出水口304分别与缸体水道302连通；所述缸体水道302远离缸孔的外层内壁上端305向外上方弯折，以使缸体水道上端横截面积大于下端横截面积；所述缸体出水口304靠近缸体水道上端外边缘设置。

本结构将缸体水道上端向外扩展，由此扩大了水道容积，增加了缸体内的冷却水量，故水温升温减慢，水冷效果更好；更重要的是，缸体水道向外扩展后，由于缸体出水口靠近缸体水道上端外边缘设置，故缸体出水口相应地向外移位，即缸体出水口相比改前的位置更远离温度高的缸孔，此处的气缸垫不易受高温高压燃气的影响而烧蚀，容易避免循环水进入发动机，从而避免机油发白情况。

所述缸体出水口的正投影位于缸体水道上端正投影内且位于缸体水道下端正投影之外。这样的缸体出水口位置设置，既能够使之远离缸孔位置，又能够使缸体出水口和缸体水道平滑连接，利于冷却水流出水道。

所述缸体水道靠近缸孔的内层内壁直上直下以形成圆柱形表面。这样的结构既方便内层内壁的加工，又不至于内层内壁向外弯折对水道容积的影响。

所述缸体水道远离缸孔的外层内壁上端305与外层内壁下端306平滑连接，且向外上方弯折的外层内壁上端305为圆弧形凹面。该水道外层内壁的流线结构及弧面构成，利于冷却水的进入和流出。

所述气缸体1侧面设有散热片307，至少某侧部分散热片7的中间部位呈W型308，W型散热片的上方两端与位于其两侧且水平设置的两侧散热片连接为一体。W型散热片的设计，不仅美观，同时也可增大散热面积，延长散热片热交换时间，进而更利于降低缸体温度。

所述进水嘴303设于W型散热片下方中心形成的V型空间内。进水嘴位置设置，既考虑到散热片结构的改进，使两者更好地融合，更重要的是，进水嘴设于该处更利于水冷效果。

针对现有水冷系列气缸垫容易烧蚀、发动机温度高、循环水进入发动机引起的机油发白等问题，本发明将缸体水道作成封闭式水道，循环水从进水嘴进入后，从两侧进入缸体水道，气缸体采用铸铁材料浇注而成，循环水再从缸体出水口经与缸头相对应的缸头进水口进入缸头水道。

由于对缸体水道上表面进行了封闭，因此可以加大圆环形水道外壁直径，这样水道总容积加大，水温升温较慢。

同时考虑到水道砂芯的定位及缸体冷却的一致性，气缸体上表面出水可以设置3-6个，缸体出水口形状可以为圆形或圆环条形状，缸体出水口通过圆弧过渡，与下面的缸体水道连接成一体，这样促成了所有缸体出水口都远离温度高的缸孔，此处的气缸垫不易受高温高压燃气的影响而烧蚀而导致循环水进入发动机，从而引起机油发白情况。

气缸头改进：

参见图10-图11，从图上可以看出，本发明在气缸头40内部围绕燃烧室设置有环状的封闭式缸头水道，在气缸头下端面设有若干缸头进水口402，在气缸头上端面设有缸头出水口403；缸头进水口402和缸头出水口403分别与缸头水道连通；所述缸头水道远离燃烧室的外层内壁下端向外下方弯折，以使水道下端横截面积大于上端横截面积；所述缸头进水口靠近缸头水道下端外边缘设置。

与缸体结构改进对应改进，本结构将缸头水道下端向外扩展，由此扩大了缸头水道容积，增加了气缸头内的冷却水量，水温升温较慢。同样地，缸头水道向外扩展后，由于缸头进水口靠近水道下端外边缘设置，故缸头进水口相应地向外移位，即缸头进水口相比改前的位置更远离温度高的燃烧室，此处的气缸垫不易受高温高压燃气的影响而烧蚀，容易避免循环水进入发动机，从而避免机油发白情况。

本发明在气缸头上端面设置有一个缸头出水口403，不同于传统出水口在气缸头侧面，更利于循环水对气缸头热量的吸收，从而降低发动机温度。

同样地，所述缸头进水口402的正投影位于缸头水道下端正投影内且位于缸头水道上端正投影之外。这样的缸头进水口位置设置，既能够使之远离燃烧室位置，又能够使缸头进水口和缸头水道平滑连接，利于冷却水流入水道。

所述缸头水道远离燃烧室的外层内壁下端与外层内壁上端平滑连接，且向外下方弯折的外层内壁下端为圆弧形凹面。该缸头水道外层内壁的流线结构及弧面构成，利于冷却水的进入和流出。

在气缸头上设有AB栓孔404，所有AB栓孔404位于封闭的气缸头上端面围成的空间内；其中一个AB栓孔同时构成上油孔405，在气缸头上端面上设有专门的出油口406，出油口通过斜油道与上油孔连通。本结构取消了AB栓上油孔上端的沉孔，直接在气缸头上表面设置一个5mm左右的斜油孔通AB栓上油孔，这样缩短了润滑油上升到气缸盖的时间，更利于上摇臂支座和下摇臂及凸轮的润滑。

实际设计时，本发明在气缸头下表面设计3-6个圆形或圆环条形进水口，以便水道砂芯定位和缸头各部位冷却一致，各缸头进水口都远离燃烧室，这样使得缸头进水口处温度相对较低，气缸头密封垫不易烧烧蚀，避免了循环水进入发动机里。

气缸垫结构改进（参见图21）：由于缸体出水口和缸头进水口对应外移，而缸孔位置不变，由此增大了气缸体和气缸头结合面中水口到缸孔的间距。相应的，气缸垫60对应部位的宽度得以变宽。基于此，本发明对气缸垫60进行了改进，在气缸垫60上除了进出水口与缸孔之间的气密封线601（本发明相对后面增设的水密封线称之为气密封线，专门密封燃烧产生的高压蒸汽）外，还在每个水口对应的气缸垫通孔602周围分别设有密封冷却水的封闭的水密封线603。这样实现了双层密封，冷却水更不易进入发动机。

曲轴箱组合改进：

参见图12-图16，从图上可以看出，本发明曲轴箱组合10包括扣合在一起的左曲轴箱101和右曲轴箱102，在左曲轴箱101上设有吸油孔103，在右曲轴箱102上设有机油泵安装孔104，左曲轴箱101和右曲轴箱102底部形成油底壳105。参见图12，在左曲轴箱101内侧位于吸油孔103两侧分别设有左曲轴箱分离筋106，两左曲轴箱分离筋106上端高于吸油孔103，下端向下延伸一直到左曲轴箱油底壳底面并沿油底壳横向延伸。见图14，在右曲轴箱102内侧设有与吸油孔两侧的左曲轴箱分离筋106位置相对应的两右曲轴箱分离筋107，两左曲轴箱分离筋106和两右曲轴箱分离筋107在合箱状态下对接在一起，沿油底壳横向延伸的分离筋对接后在油底壳位置形成两凸筋108，两凸筋108位于吸油孔103两侧以阻挡异物进入吸油孔。

左右曲轴箱上分离筋的设置，使得飞溅的机油在下落时，能够顺着分离筋根部流下，到达油底壳位置后，异物自然积存在油底壳底部，机油则可以迈过分离凸筋进行流动，而不影响机油的正常供给和流转。且流动的机油往往是靠上层的机油，该部分机油油品较好，更利于润滑功能的达成。

本发明在右曲轴箱分离筋数量考虑上，除了与左曲轴箱分离筋特定对应外，还在其他位置额外增设有分离筋，参见图15，这些分离筋除了实现机油和异物颗粒等分离作用外，还具有增大右曲轴箱整体强度的作用。

进一步地，左曲轴箱分离筋106和对应的右曲轴箱分离筋107在越靠近油底壳位置两者距离越近，从而组合成呈V型字样的过油通道109，参见图16。V型字样使得润滑油通过时形成瓶颈效应，一方面润滑油从V形槽中进行流动时，异物自然残流在两分离筋底部，这样起到了润滑油与异物分离的作用。另一方面，当整车处于爬坡或急转弯情况下，润滑油受瓶颈结构的约束，不能快速地从吸油孔所在区域流出，当爬坡或急转弯结束时，还能够保证吸油孔区域有机油，即各分离筋组成的空腔可以存留润滑油，保证机油泵有足够的机油可吸，防止因吸不上油而导致零部件磨损。

优选地，所述两凸筋108高于油底壳3mm。该高度的凸筋，既能够实现润滑油与异物等的分离，又不至于影响润滑油的流道。

在左曲轴箱101和右曲轴箱102外侧及油底壳底部设有散热片，以增加曲轴箱与空气热交换面积，进而改善发动机的散热性，可以降低发动机及机油温度。

左曲轴箱和右曲轴箱油底壳底部低于左右曲轴箱合箱面高度。通过该方式将左右曲轴箱组合油底壳加深，储存油量可达1500ml，远大于普通发动机的1200ml，在发动机负荷量一定的前提下，机油温度可以降低10℃左右。

本发明在油底壳下部即机油泵吸油孔两侧设置有数条润滑油与异物分离筋，分离筋高出底平面3mm，左右曲轴箱合箱后相对应的分离筋组成一个“V ”字样（如图16所示），润滑油从V形槽中进行流动，异物则残流在两分离筋底部，这样即起到润滑油与异物分离的作用。另外，当整车处于爬坡或急转弯情况下，各分离筋组成的空腔可以存留润滑油，且V型通道利用瓶颈效应可以限制机油流量，使车辆从爬坡或急转弯开始到过程结束，机油依然有留存，保证机油泵有油可吸，防止因吸不上油而导致零部件磨损。

总之，本发明通过在曲轴箱上设置特定结构的分离筋，既实现了润滑油与异物的分离，也能够起到急转弯或上坡时储油的效果，既避免异物对发动机部件的磨损，又能够保证机油在各种极端情况下的持续供给，由此提高发动机的工作可靠性和使用寿命。

机油泵改进：

如图17所示，本实施例的摩托车发动机机油泵，包括泵壳1、外转子2、内转子3、泵轴4、端盖5和从动齿轮6；所述泵壳1具有圆柱形的泵壳内腔，所述外转子2与所述泵壳内腔相适配，所述内转子3和外转子2相适配且均设置在所述泵壳内腔中，所述端盖5通过螺钉7固定在泵壳一端并将内转子3和外转子2封闭在泵壳内腔中，所述泵轴4穿过内转子3和外转子2且一端与端盖5连接，泵轴4另一端穿出泵壳另一端，所述从动齿轮6固定在紧靠泵壳1另一端的泵轴4上，泵轴4附近的从动齿轮两端面均向泵轴另一端凸起并在近泵壳1侧构成凹腔，所述泵壳另一端延伸至所述凹腔内。本实施例中，泵壳内腔近泵壳另一端的一侧、内转子3近泵壳另一端的一侧和外转子2近泵壳另一端的一侧均沿轴向延伸至所述凹腔内。

本摩托车发动机机油泵中，在不改变从动齿轮6轮齿的位置的前提下，泵壳内腔、内转子3和外转子2均沿轴向随泵壳1相应地延长，在增大了泵油量的同时不影响安装及使用。具体地，从动齿轮6径向剖面呈“几”字形，将泵壳1、泵壳内腔、内转子3和外转子2均沿轴向延长5~10mm（不能过长，以免影响到机油泵泵体平衡、从动齿轮6的加工和与主动齿轮的啮合）；内转子3和外转子2延长后增加了机油泵泵油量，由于泵油量的增加，塑料材质的从动齿轮6承受了更大的阻力，本实施例在从动齿轮6内嵌有与齿轮6形状相同的金属嵌件61来保证从动齿轮6的强度。本实施例中机油泵中端盖5厚度和泵壳1轴向长度之和小于等于现有的摩托车CG发动机机油泵总成的端盖5厚度、泵壳1轴向长度和从动齿轮6厚度之和。

发明人对本申请的摩托车发动机机油泵在4600r/min的条件下进行了测试：根据测试结果，相同时间内本申请的摩托车发动机机油泵比传统的CG发动机机油泵泵油量增加了50%~80%，发动机内各润滑部位来油时间缩短了一半，对关键部位的冷却和润滑起到了很好的作用。

缸盖的改进（参见图19-图20）：传统水冷气缸头盖没有水道，表面温度相对高，本发动机气缸头盖循环水直通气缸头盖，可以同时冷却缸盖和润滑油，缸盖顶部设计有多W形散热片，可以延长散热片与空气的热交换时间，从而降低缸盖温度。

机油滤清器改进：参见图18，从图上可以看出，本发明机油滤清器包括滤清器转子701、滤清器盖702和曲轴通油管703，滤清器转子701中心具有台阶结构的空腔704，滤清器盖702通过螺钉固定连接在滤清器转子空腔内径大的那端上。在滤清器盖中心设有安装孔，曲轴通油管安装在安装孔中且曲轴通油管一端位于空腔内，另一端位于空腔外，曲轴通油管703管壁上设有与空腔相通的径向的出油口705。

本发明在滤清器转子空腔4内增设有过滤隔板706，过滤隔板706边缘安装固定于滤清器盖702和滤清器转子701端面之间，由此将滤清器转子空腔704分为图示左右两部分。所述过滤隔板706中部背向曲轴通油管方向隆起以在隆起的内部形成二级容屑腔707，过滤隔板除隆起部位外的其余部位与滤清器盖之间的空间构成一级容屑腔708，二级容屑腔和一级容屑腔实为空腔右边部分两个不同的区域，本身是连为一体的，没有隔断。在过滤隔板706靠近边缘的圆周上均匀设有若干与一级容屑腔配对的一级过油孔709，在二级容屑腔底部对应的过滤隔板6中心位置设有与二级容屑腔配对的二级过油孔710。一级过油孔和二级过油孔都能够将空腔左右部分连通，使过滤后的润滑油从右边空腔进入左边空腔并进一步进入曲轴。

本发明一级容屑腔708和一级过油孔709用于优先让杂质留下和润滑油通过，当一级容屑腔和一级过油孔工作性能下降后，二级容屑腔707和二级过油孔710分离杂质并使润滑油通过的能力开始凸显，因此改进后的本结构能够长时间使杂质分离效果保持在一个良好水平，发动机能够更好地工作在润滑油润滑的工作状态下。

二级容屑腔底部对应的过滤隔板6形成有向曲轴通油管方向的再次隆起711以使再次隆起周围的二级容屑腔为环状结构。二级容屑腔内的杂质因为再次隆起的存在，而不容易直接从二级过油孔通过，因为该部分杂质容易与再次隆起周围碰撞，即再次隆起有利于二级容屑腔内杂质的再次分离，进一步提高润滑油和杂质的分离效果。

在过滤隔板706与滤清器盖702结合面之间以及过滤隔板706和滤清器转子701端面之间分别设有密封垫712。密封垫可以防止润滑油通过过滤隔板与滤清器盖结合面之间以及过滤隔板和滤清器转子端面之间外漏。

所述曲轴通油管703通过通油管弹簧713和弹簧卡子714安装在安装孔中，在曲轴通油管703位于滤清器转子外面的那端端面上外翻形成有弹簧座715，所述通油管弹簧713套在曲轴通油管703上并压紧于弹簧座715和滤清器盖702之间以提供曲轴通油管朝向曲轴箱盖的预结合力，在曲轴通油管位于滤清器转子里面的那端圆周上设有卡槽，所述弹簧卡子714卡在卡槽中以防止曲轴通油管从滤清器盖中心安装孔脱落。通油管弹簧提供曲轴通油管与曲轴箱盖的预结合力，使两者结合面更紧实。具体地，为了更好地提供预紧力，所述通油管弹簧713为宝塔弹簧，宝塔弹簧的细端抵在弹簧座上，粗端抵在滤清器盖上。为了便于对粗端定位，在滤清器盖上设有与粗端对应的沉台，粗端嵌在沉台中。

本发明与传统机油滤清器总成的区别在于内部多了一个过滤隔板，其工作原理介绍如下。

本机油滤清器总成装配在发动机曲柄连杆组合上，随曲轴一起旋转。润滑油从右曲轴箱盖中心孔进入曲轴通油管，在离心作用下，润滑油被甩到一级容屑腔，一部分润滑油从一级过油孔进入过滤隔板与转子之间后进入曲轴，异物存留在一级容屑腔处。当一级过油孔处异物过多被堵塞或润滑油流动受阻时，一部分润滑油进入二级容屑腔，同样在离心力作用，异物被存留在二级容屑腔内，洁净的润滑油从二级过油孔进入曲轴。因此本机油滤清器存在分级过滤，两级离心分离使分离效果优于传统的一级离心分离，润滑油的洁净度得到提高，有利于延长发动机寿命。

本发明增加过滤隔板后，进入曲轴润滑滚针的润滑油能够得到更好过滤，润滑油中铝屑及其它异物在离心力的作用下被存留在两个容屑腔处，大大降低了曲轴大头滚针的异常磨损和卡滞情况，从而提高了发动机的使用寿命。

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 (7)

1.一种摩托车水冷发动机，包括曲轴箱组合、曲轴箱盖组合、气缸体、气缸头和气缸头盖，气缸体上端与气缸头下端连接并通过气缸垫密封；其特征在于：

在气缸体内部围绕缸孔设置有环状的封闭式缸体水道，在气缸体侧面设有进水嘴，在气缸体上端面设有缸体出水口；进水嘴和缸体出水口分别与缸体水道连通；所述缸体水道远离缸孔的外层内壁上端向外上方弯折，以使缸体水道上端横截面积大于下端横截面积；所述缸体出水口靠近缸体水道上端外边缘设置；

在气缸头内部围绕燃烧室设置有环状的封闭式缸头水道，在气缸头下端面设有与缸体出水口对应的缸头进水口，在气缸头上端面设有缸头出水口；缸头进水口和缸头出水口分别与缸头水道连通，所述缸头水道远离燃烧室的外层内壁下端向外下方弯折，以使缸头水道下端横截面积大于上端横截面积；所述缸头进水口靠近缸头水道下端外边缘设置；

在气缸头盖下端面设有与缸头出水口对应的缸盖进水口，在气缸头盖侧面设有出水嘴，气缸头盖内设有冷却水流道以将缸盖进水口和出水嘴连通；

所述缸体出水口的正投影位于缸体水道上端正投影内且位于缸体水道下端正投影之外；所述缸头进水口的正投影位于缸头水道下端正投影内且位于缸头水道上端正投影之外；

所述曲轴箱组合包括扣合在一起的左曲轴箱和右曲轴箱，在左曲轴箱上设有吸油孔，在右曲轴箱上设有机油泵安装孔，机油泵安装孔内安装有机油泵，左曲轴箱和右曲轴箱底部形成油底壳；在左曲轴箱内侧位于吸油孔两侧分别设有左曲轴箱分离筋，两左曲轴箱分离筋上端高于吸油孔，下端向下延伸一直到左曲轴箱油底壳底面并沿油底壳横向延伸；在右曲轴箱内侧设有与吸油孔两侧的左曲轴箱分离筋位置相对应的两右曲轴箱分离筋，两左曲轴箱分离筋和两右曲轴箱分离筋在合箱状态下对接在一起，沿油底壳横向延伸的分离筋对接后在油底壳位置形成两凸筋，两凸筋位于吸油孔两侧以阻挡异物进入吸油孔；

左曲轴箱分离筋和对应的右曲轴箱分离筋在越靠近油底壳位置两者距离越近，从而组合成呈V型字样的过油通道。

2.根据权利要求1所述的摩托车水冷发动机，其特征在于：在气缸头上设有AB栓孔，所有AB栓孔位于封闭的气缸头上端面围成的空间内；其中一个AB栓孔同时构成上油孔，在气缸头上端面上设有专门的出油口，出油口通过斜油道与上油孔连通。

3.根据权利要求1所述的摩托车水冷发动机，其特征在于：所述缸体水道远离缸孔的外层内壁上端与外层内壁下端平滑连接，且向外上方弯折的外层内壁上端为圆弧形凹面；

所述缸头水道远离燃烧室的外层内壁下端与外层内壁上端平滑连接，且向外下方弯折的外层内壁下端为圆弧形凹面。

4.根据权利要求1所述的摩托车水冷发动机，其特征在于：所述气缸体侧面设有散热片，至少某侧部分散热片的中间部位呈W型，W型散热片的上方两端与位于其两侧且水平设置的两侧散热片连接为一体；所述进水嘴设于W型散热片下方中心形成的V型空间内。

5.根据权利要求1所述的摩托车水冷发动机，其特征在于：所述机油泵包括泵壳、外转子、内转子、泵轴、端盖和从动齿轮，所述泵壳具有圆柱形的泵壳内腔，所述外转子与所述泵壳内腔相适配，所述内转子和外转子相适配且均设置在所述泵壳内腔中，所述端盖通过螺钉固定在泵壳一端并将内转子和外转子封闭在泵壳内腔中，所述泵轴穿过内转子和外转子且一端与端盖连接，泵轴另一端穿出泵壳另一端，所述从动齿轮固定在紧靠泵壳另一端的泵轴上；泵轴附近的从动齿轮两端面向泵轴另一端凸起并在近泵壳侧构成凹腔，所述泵壳另一端延伸至所述凹腔内。

6.根据权利要求5所述的摩托车水冷发动机，其特征在于：所述泵壳内腔近泵壳另一端的一侧、内转子近泵壳另一端的一侧和外转子近泵壳另一端的一侧均沿轴向延伸至所述凹腔内。

7.根据权利要求5所述的摩托车水冷发动机，其特征在于：所述从动齿轮采用塑料材质，所述从动齿轮内设置有与从动齿轮形状相同的金属嵌件。