CN108894848B - 一种汽油发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发动机技术领域，特指一种汽油发动机；包括曲轴箱体，曲轴箱体包括左曲轴箱体、右曲轴箱体，在右曲轴箱体上设置有机油泵，在左曲轴箱体、右曲轴箱体内设置有曲轴箱油池，曲轴箱油池通过进油道与机油泵的进口连通，机油泵的出口通过中间油道经机油滤清器与出油道连通，所述进油道内插设有机油泵进油管，机油泵进油管的下部伸出进油道并位于曲轴箱油池内，在曲轴箱油池内的机油泵进油管外罩设有机油滤网，所述机油泵进油管的下端为进油端；本发明包括有机油二次过滤装置，过滤效果更好，大大降低内部磨损，使发动机经久耐用。

Description

一种汽油发动机
技术领域：
本发明属于发动机技术领域，特指一种汽油发动机。
背景技术：
传统的发动机的机油油路如下：曲轴箱内设置有油池，油池内的机油通过机油泵泵入到气缸体的油道内，机油从油池内被泵出时通过过滤装置进行粗过滤，可以初步去除机油中的杂质，气缸体油道内的机油分别对凸轮与摇臂摩擦面、凸轮轴轴承、气门杆、链条、气缸、活塞、活塞销、连杆大小头孔、曲轴轴承等进行润滑。发动机是摩托车的重要部件，机油润滑的好差直接影响发动机的使用寿命。
发明内容：
本发明的目的是提供一种过滤效果更好，大大降低内部磨损，使用寿命长的汽油发动机。
本发明是这样实现的：
一种汽油发动机，包括曲轴箱体，曲轴箱体包括左曲轴箱体、右曲轴箱体，在右曲轴箱体上设置有机油泵，在左曲轴箱体、右曲轴箱体内设置有曲轴箱油池，曲轴箱油池通过进油道与机油泵的进口连通，机油泵的出口通过中间油道经机油滤清器与出油道连通，所述进油道内插设有机油泵进油管，机油泵进油管的下部伸出进油道并位于曲轴箱油池内，在曲轴箱油池内的机油泵进油管外罩设有机油滤网，所述机油泵进油管的下端为进油端。
在上述的一种汽油发动机中，所述机油泵进油管下方的曲轴箱油池上设置有通孔，通孔内设置有滤油网螺帽盖，在机油滤网外套设有机油滤网弹簧，机油滤网弹簧的一端顶紧在机油滤网上端的凸沿上、下端顶紧在滤油网螺帽盖的内底上使机油滤网上端的凸沿贴设在曲轴箱油池的内顶上。
在上述的一种汽油发动机中，所述左曲轴箱体上设置有机油滤清器安装孔，机油滤清器设置在机油滤清器安装孔内，机油滤清器内轴向设置有内凹，在左曲轴箱体上设置有封堵机油滤清器安装孔的机油滤清器盖，在内凹设置有压缩弹簧，压缩弹簧的一端顶紧在内凹的内底上、另一端顶紧在机油滤清器盖上将机油滤清器固定在机油滤清器安装孔内，机油滤清器的外壁与机油滤清器孔的内壁之间设置有与中间油道连通的过油道，过油道通过机油滤清器与出油道连通。
在上述的一种汽油发动机中，还包括齿轮箱，齿轮箱的输入轴通过传动机构与曲轴连接，齿轮箱的输出轴与后轮总成连接，在齿轮箱壳体上相应于输出齿轮的位置固设有霍尔式转速传感器，霍尔式转速传感器的探头伸入齿轮箱壳体内部并位于输出齿轮一端面的一侧，在输出齿轮的该端端面上周向分布有一个以上的信号凸台，所述霍尔式转速传感器的探头通过感知信号凸台的位移计算输出齿轮的转速。
在上述的一种汽油发动机中，所述信号凸台设置13-15个，信号凸台在输出齿轮的一端面上周向均布。
在上述的一种汽油发动机中，所述曲轴箱上连接有气缸体，在气缸体内设置有活塞孔，活塞设置在活塞孔内，活塞通过连杆与曲轴连接，所述活塞孔与曲轴的中心线偏心设置，且曲轴的中心线朝曲轴转动方向相反的一侧偏心。
在上述的一种汽油发动机中，所述偏心值为6±0.5mm。
在上述的一种汽油发动机中，所述活塞包括活塞裙部与活塞环，裙部重量为56-60g，活塞环厚度为0.8-1mm。
在上述的一种汽油发动机中，所述气缸体的上端设置有整体式气缸头，包括缸体，缸体内设有一对安装凸轮轴的凸轮支架，所述凸轮支架一体成型在缸体上，凸轮支架上设有凸轮轴孔，凸轮轴设置在凸轮轴孔内，在两凸轮支架之间摆动设置有进气门摇臂和排气门摇臂，进气门摇臂的一端连接在进气门上、另一端设置有滚子，排气门摇臂的一端连接在排气门上、另一端设置有滚子，滚子分别与凸轮轴上的进气凸轮与排气凸轮连接，进气门、排气门的另一端位于燃烧室内。
在上述的一种汽油发动机中，所述凸轮轴上的排气凸轮的端面上弹簧支座转动连接有甩块，甩块的一端连接在弹簧支座上，在弹簧支座上套设有扭簧，扭簧的一端设置在甩块上、另一端设置在凸轮轴上，在甩块的另一端相应位置的排气凸轮的端面上设置有减压销，减压销上设置有限位槽，甩块的另一端设置有限位销，限位销设置在限位槽内，所述减压销包括有高于排气凸轮基圆的高轮廓面及低于排气凸轮基圆的低轮廓面，在凸轮轴的排气凸轮的一侧设置有排气门摇臂，排气门摇臂的另一端连接在排气门上，凸轮轴带动甩块同步转动，使甩块离心力克服扭簧的弹力，带动减压销绕自身的轴线转动，排气门摇臂与排气凸轮的凸轮面直接接触连接；当凸轮轴停止转动，甩块在扭簧的弹力的作用下复位，带动减压销复位，排气门摇臂与高轮廓面接触连接与排气凸轮的凸轮面分离。
本发明相比现有技术突出的优点是：
1、本发明包括有机油二次过滤装置，过滤效果更好，大大降低内部磨损，使发动机经久耐用。
2、本发明为整车提供一种摩托车发动机转速数字化信号采集装置，采用智能测速方式，具有结构紧凑，工作可靠，智能化程度高的优点。
3、本发明曲轴轴线相对缸孔轴线于进行了偏置，减小活塞的最大侧压力，从而最大限度利用汽油燃烧产生的能量，提升燃油利用率，改善油耗。再者通过缩小活塞裙部面积，采用薄活塞环，实现活塞总成的轻量化，从而降低运动损失，提升有效功率，减少发动机在运行过程中的产生的能力流失率。同时将火花塞点火位置更靠近燃烧室中心，让燃烧更充分，从而改善了油耗。
4、本发明为采用整体式气缸头，凸轮轴直接装配在气缸头内，提高凸轮支架刚度，同时装配精度得到提高，减少异响噪音,让发动机工作时更安静。采用最合适的进气道，确保吸气的更充分，更流畅性，改善燃烧。采用直径13滚子气门摇臂，大幅度减少了凸轮工作面的摩擦，可降低机械损失，提高摇臂和凸轮轴的使用寿命。
5、本发明的非反冲式减压机构，结构简单，能确保发动机转速在1000rpm以下持续有效减压，让脚启动更轻松省力，同时还有效延长起动电机及电瓶的使用寿命。
6、本发明通过缩小活塞裙部重量，采用薄活塞环，实现活塞总成的轻量化，从而降低运动损失，提升有效功率，减少发动机在运行过程中的产生的能力流失率。
附图说明：
图1是本发明的示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明的二次过滤的结构示意图；
图4是本发明的二次过滤原理图；
图5是本发明的发动机转速数字化信号采集装置设置在齿轮箱上的示意图；
图6是本发明的发动机转速数字化信号采集装置设置在齿轮箱上的剖视图；
图7是本发明的局部剖视图；
图8是本发明的活塞通过连杆连接曲柄的剖视图；
图9是本发明的活塞、连杆受力图；
图10是本发明整体式气缸头的示意图；
图11是本发明整体式气缸头的剖面示意图；
图12是本发明的火花塞设置在整体式气缸头上的剖面示意图；
图13是本发明非反冲式减压机构设置在凸轮轴上的示意图之一；
图14是本发明非反冲式减压机构设置在凸轮轴上的示意图之二；
图15是本发明的减压销的示意图；
图16是本发明的非反冲式减压机构设置在凸轮轴上的局部剖视图；
图17是图16的F向示意图；
图18是本发明的安装在摩托车上的示意图。
图中：1、左曲轴箱体；2、右曲轴箱体；3、机油泵；4、曲轴箱油池；5、进油道；6、中间油道；7、机油滤清器；8、出油道；9、机油泵进油管；10、机油滤网；11、滤油网螺帽盖；12、机油滤网弹簧；13、内凹；14、机油滤清器盖；15、压缩弹簧；16、过油道；17、密封圈；18、齿轮箱；19、输入轴；20、曲轴；21、输出轴；22、后轮总成；23、霍尔式转速传感器；24、输出齿轮；25、气缸体；26、活塞孔；27、活塞；28、连杆；29、缸体；30、凸轮支架；31、凸轮轴；32、进气门摇臂；33、排气门摇臂；34、进气门；35、滚子；36、排气门；37、排气凸轮；38、燃烧室；39、火花塞；40、弹簧支座；41、甩块；42、扭簧；43、减压销；44、限位槽；45、限位销；46、高轮廓面；47、低轮廓面。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—18：
一种汽油发动机，包括曲轴箱体，曲轴箱体包括左曲轴箱体1、右曲轴箱体2，在右曲轴箱体2上设置有机油泵3，在左曲轴箱体1、右曲轴箱体2内设置有曲轴箱油池4，曲轴箱油池4通过进油道5与机油泵3的进口连通，机油泵3的出口通过中间油道6经机油滤清器7与出油道8连通，所述进油道5内插设有机油泵进油管9，机油泵进油管9的下部伸出进油道5并位于曲轴箱油池4内，在曲轴箱油池4内的机油泵进油管9外罩设有机油滤网10，所述机油泵进油管9的下端为进油端。
曲轴箱油池4的机油在机油泵3的作用下经过机油滤网10进行一次过滤后进入到进油道5内，再进入到中间油道6后通过机油滤清器7进行二次过滤，最后进入到出油道8，出油道8分成两路，一路(A)的机油用于润滑凸轮与摇臂摩擦面、凸轮轴轴承、气门杆、链条，另一路(B)的机油用于润滑气缸、活塞、活塞销、连杆大小头孔及曲轴轴承。
本发明由机油滤网10进行初步过滤，然后通过机油滤清器7进行进一步过滤，双重过滤，过滤效果更好，大大降低内部磨损，使发动机更持久耐用。
进一步地，所述机油泵进油管9下方的曲轴箱油池4上设置有通孔，通孔内设置有滤油网螺帽盖11，在机油滤网10外套设有机油滤网弹簧12，机油滤网弹簧12的一端顶紧在机油滤网10上端的凸沿上、下端顶紧在滤油网螺帽盖11的内底上使机油滤网10上端的凸沿贴设在曲轴箱油池4的内顶上。
设置滤油网螺帽盖11方便将曲轴箱油池4内的机油向外排，也方便对机油中沉淀的杂质的处理。此外，为了实现对机油滤网弹簧12的固定，所述滤油网螺帽盖11的上端面设置有环形凹槽，环形凹槽之内的滤油网螺帽盖11上形成弹簧座，机油滤网弹簧12的下端套设在弹簧座外。
进一步地，所述左曲轴箱体1上设置有机油滤清器安装孔，机油滤清器7设置在机油滤清器安装孔内，机油滤清器7内轴向设置有内凹13，在左曲轴箱体1上设置有封堵机油滤清器安装孔的机油滤清器盖14，在内凹13设置有压缩弹簧15，压缩弹簧15的一端顶紧在内凹13的内底上、另一端顶紧在机油滤清器盖14上将机油滤清器7固定在机油滤清器安装孔内，机油滤清器7的外壁与机油滤清器孔的内壁之间设置有与中间油道6连通的过油道16，过油道16通过机油滤清器7与出油道8连通。
为了防止没有经过机油滤清器7过滤的机油直接进入到出油道8内，所述机油滤清器安装孔的内底与机油滤清器7的内端之间设置有密封圈17。为了防止机油泄漏，所述机油滤清器盖14与机油滤清器安装孔处的左曲轴箱体1的端面之间也设置有密封圈。
本发明还包括齿轮箱18，齿轮箱18的输入轴19通过传动机构与曲轴20连接，传动机构本实施例采用的是皮带传动机构或链条传动机构。齿轮箱18的输出轴21与后轮总成22连接，在齿轮箱壳体上相应于输出齿轮24的位置固设有霍尔式转速传感器23，霍尔式转速传感器23的探头伸入齿轮箱壳体内部并位于输出齿轮24一端面的一侧，在输出齿轮24的该端端面上周向分布有一个以上的信号凸台，所述霍尔式转速传感器23的探头通过感知信号凸台的位移计算输出齿轮24的转速，进而得出后轮总成22的转速。
进一步地，所述信号凸台设置13-15个，信号凸台在输出齿轮24的一端面上周向均布。
霍尔式转速传感器23尺寸较小，不占用空间，使得发动机后部结构紧凑，且将霍尔式转速传感器23设置在齿轮箱外部，方便维修与更换。
进一步地，本发明所述曲轴箱上连接有气缸体25，在气缸体25内设置有活塞孔26，活塞27设置在活塞孔26内，活塞27通过连杆28与曲轴20连接，所述活塞孔26与曲轴20的中心线偏心设置，且曲轴20的中心线朝曲轴20转动方向相反的一侧偏心。所述偏心值L为6±0.5mm。
偏置可减小活塞27达到最大压力时的侧压力，从而最大限度利用燃烧产生的能量，还可减轻活塞27对缸体的冲击，降低发动机噪音。
进一步地，本发明还对活塞27进行了轻量化的设计，通过缩小活塞27裙部重量，采用薄活塞环，实现活塞27总成的轻量化，从而降低运动损失，提升有效功率，减少发动机在运行过程中的产生的能力流失率。
其中，活塞27裙部的重量从88g缩小至56-60g之间，具体重量可以在上述范围内任意取值，如58g、59g，且活塞环厚度为0.8-1mm，具体厚度可以在上述范围内任意取值。
进一步地，所述气缸体25的上端设置有整体式气缸头，包括缸体29，缸体29内设有一对安装凸轮轴31的凸轮支架30，所述凸轮支架30一体成型在缸体29上，凸轮支架30上设有凸轮轴孔，凸轮轴31设置在凸轮轴孔内，在两凸轮支架30之间摆动设置有进气门摇臂32和排气门摇臂33，进气门摇臂32的一端连接在进气门34上、另一端设置有滚子35，排气门摇臂33的一端连接在排气门36上、另一端设置有滚子35，滚子35分别与凸轮轴31上的进气凸轮与排气凸轮37连接，进气门34、排气门36的另一端位于燃烧室38内。
本发明采用凸轮支架整体式气缸头，提高凸轮支架30刚度，同时装配精度得到提高，减少异响噪音；采用滚子摇臂，可消减动力的流失，提高摇臂和凸轮轴31的使用寿命。
另外，本发明的采用直径13mm的滚子35气门摇臂，大幅度减少了凸轮工作面的摩擦，可降低机械损失，提高摇臂和凸轮轴的使用寿命。
本发明在整体式气缸头上设置有火花塞39，火花塞39的一端伸入燃烧室38内。火花塞39点火位置更靠近燃烧室38中心，让燃烧更充分，从而改善了油耗。
进一步地，本发明还设置有非反冲式减压机构，所述凸轮轴31上的排气凸轮37的端面上弹簧支座40转动连接有甩块41，甩块41的一端连接在弹簧支座40上，在弹簧支座40上套设有扭簧42，扭簧42的一端设置在甩块41上、另一端设置在凸轮轴31上，在甩块41的另一端相应位置的排气凸轮37的端面上设置有减压销43，减压销43上设置有限位槽44，甩块41的另一端设置有限位销45，限位销45设置在限位槽44内，所述减压销41包括有高于排气凸轮31基圆的高轮廓面46及低于排气凸轮37基圆的低轮廓面47，在凸轮轴31的排气凸轮37的一侧设置有排气门摇臂33，排气门摇臂33的另一端连接在排气门36上，凸轮轴31带动甩块41同步转动，使甩块41离心力克服扭簧42的弹力，带动减压销41绕自身的轴线转动，排气门摇臂33与排气凸轮37的凸轮面直接接触连接；当凸轮轴31停止转动，甩块41在扭簧42的弹力的作用下复位，带动减压销43复位，排气门摇臂33与高轮廓面46接触连接与排气凸轮37的凸轮面分离，起到减压的效果。
本发明的非反冲式减压机构结构简单，能确保发动机转速在1000rpm以下持续有效减压，让脚启动更轻松省力，同时还有效延长起动电机及电瓶的使用寿命。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽油发动机，包括曲轴箱体，曲轴箱体包括左曲轴箱体(1)、右曲轴箱体(2)，在右曲轴箱体(2)上设置有机油泵(3)，其特征在于：在左曲轴箱体(1)、右曲轴箱体(2)内设置有曲轴箱油池(4)，曲轴箱油池(4)通过进油道(5)与机油泵(3)的进口连通，机油泵(3)的出口通过中间油道(6)经机油滤清器(7)与出油道(8)连通，所述进油道(5)内插设有机油泵进油管(9)，机油泵进油管(9)的下部伸出进油道(5)并位于曲轴箱油池(4)内，在曲轴箱油池(4)内的机油泵进油管(9)外罩设有机油滤网(10)，所述机油泵进油管(9)的下端为进油端；
所述曲轴箱上连接有气缸体(25)，所述气缸体(25)的上端设置有整体式气缸头，包括缸体(29)，缸体(29)内设有一对安装凸轮轴(31)的凸轮支架(30)，所述凸轮支架(30)一体成型在缸体(29)上，凸轮支架(30)上设有凸轮轴孔，凸轮轴(31)设置在凸轮轴孔内，在两凸轮支架(30)之间摆动设置有进气门摇臂(32)和排气门摇臂(33)，进气门摇臂(32)的一端连接在进气门(34)上、另一端设置有滚子(35)，排气门摇臂(33)的一端连接在排气门(36)上、另一端设置有滚子(35)，滚子(35)分别与凸轮轴(31)上的进气凸轮与排气凸轮(37)连接，进气门、排气门(36)的另一端位于燃烧室(38)内；
所述凸轮轴(31)上的排气凸轮(37)的端面上弹簧支座(40)转动连接有甩块(41)，甩块(41)的一端连接在弹簧支座(40)上，在弹簧支座(40)上套设有扭簧(42)，扭簧(42)的一端设置在甩块(41)上、另一端设置在凸轮轴(31)上，在甩块(41)的另一端相应位置的排气凸轮(37)的端面上设置有减压销(43)，减压销(43)上设置有限位槽(44)，甩块(41)的另一端设置有限位销(45)，限位销(45)设置在限位槽(44)内，所述减压销(43)包括有高于排气凸轮(37)基圆的高轮廓面(46)及低于排气凸轮(37)基圆的低轮廓面(47)，在凸轮轴(31)的排气凸轮(37)的一侧设置有排气门摇臂(33)，排气门摇臂(33)的另一端连接在排气门(36)上，凸轮轴(31)带动甩块(41)同步转动，使甩块(41)离心力克服扭簧(42)的弹力，带动减压销(43)绕自身的轴线转动，排气门摇臂(33)与排气凸轮(37)的凸轮面直接接触连接；当凸轮轴(31)停止转动，甩块(41)在扭簧(42)的弹力的作用下复位，带动减压销(43)复位，排气门摇臂(33)与高轮廓面(46)接触连接与排气凸轮(37)的凸轮面分离。
2.根据权利要求1所述的一种汽油发动机，其特征在于：所述机油泵进油管(9)下方的曲轴箱油池(4)上设置有通孔，通孔内设置有滤油网螺帽盖(11)，在机油滤网(10)外套设有机油滤网弹簧(12)，机油滤网弹簧(12)的一端顶紧在机油滤网(10)上端的凸沿上、下端顶紧在滤油网螺帽盖(11)的内底上使机油滤网(10)上端的凸沿贴设在曲轴箱油池(4)的内顶上。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽油发动机，其特征在于：所述左曲轴箱体(1)上设置有机油滤清器安装孔，机油滤清器(7)设置在机油滤清器安装孔内，机油滤清器(7)内轴向设置有内凹(13)，在左曲轴箱体(1)上设置有封堵机油滤清器安装孔的机油滤清器盖(14)，在内凹(13)设置有压缩弹簧(15)，压缩弹簧(15)的一端顶紧在内凹(13)的内底上、另一端顶紧在机油滤清器盖(14)上将机油滤清器(7)固定在机油滤清器安装孔内，机油滤清器(7)的外壁与机油滤清器(7)孔的内壁之间设置有与中间油道(6)连通的过油道，过油道通过机油滤清器(7)与出油道(8)连通。
4.根据权利要求1所述的一种汽油发动机，其特征在于：还包括齿轮箱(18)，齿轮箱(18)的输入轴(19)通过传动机构与曲轴(20)连接，齿轮箱(18)的输出轴(21)与后轮总成(22)连接，在齿轮箱(18)壳体上相应于输出齿轮(24)的位置固设有霍尔式转速传感器(23)，霍尔式转速传感器(23)的探头伸入齿轮箱(18)壳体内部并位于输出齿轮(24)一端面的一侧，在输出齿轮(24)的该端端面上周向分布有一个以上的信号凸台，所述霍尔式转速传感器(23)的探头通过感知信号凸台的位移计算输出齿轮(24)的转速。
5.根据权利要求4所述的一种汽油发动机，其特征在于：所述信号凸台设置13-15个，信号凸台在输出齿轮(24)的一端面上周向均布。
6.根据权利要求1所述的一种汽油发动机，其特征在于：在气缸体(25)内设置有活塞孔(26)，活塞(27)设置在活塞孔(26)内，活塞(27)通过连杆(28)与曲轴(20)连接，所述活塞孔(26)与曲轴(20)的中心线偏心设置，且曲轴(20)的中心线朝曲轴(20)转动方向相反的一侧偏心。
7.根据权利要求6所述的一种汽油发动机，其特征在于：活塞孔(26)与曲轴(20)的中心线偏心设置的为6±0.5mm。
8.根据权利要求6所述的一种汽油发动机，其特征在于：所述活塞(27)包括裙部与活塞环，裙部质量为56-60g，活塞环厚度为0.8-1mm。
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