CN109322741B - 一种发动机总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三缸发动机，包括缸体、曲轴、曲轴皮带轮、平衡轴驱动齿轮、平衡轴、平衡轴从动齿轮、机械水泵、节温器、连杆和活塞，其中曲轴的一端设置平衡轴驱动齿轮，平衡轴上设置有平衡轴从动齿轮，通过平衡轴驱动齿轮与平衡轴从动齿轮啮合来使曲轴能够带动平衡轴转动，与此同时平衡轴还与机械水泵来接以带动机械水泵工作。本发明充分利用了平衡轴的动力来为机械水泵提供了动力，避免了平衡轴动力浪费，同时简化了发动机整体的结构。

Description

一种发动机总成

技术领域

本发明属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种发动机总成。

背景技术

发动机特别是汽车发动机是现代工业中的重要产物，汽车发动机的工作原理是以气缸内混合气体燃烧所产生的气体膨胀从而推动活塞做往复运动，而往复运动的由上至下的力会通过活塞连杆与发动机曲轴的特殊构造驱动曲轴的旋转。然而由于曲轴是固定而且旋转的，那么旋转带来的离心作用会导致出现离心惯性力的出现，也就是有力把曲轴扯出去，最后导致振动，与此同时活塞在上下运动会有一个力作用在发动机上，这个力学名叫往复惯性力，往复惯性力也会使发动机产生振动，特别是发动机总成，其振动现象更为严重，因此在发动机内需要设置平衡轴带减小发动机的振动，现有的发动机内的平衡轴只有减小振动的作用，因此平衡轴都是进行空转，平衡轴的动力无法得到有效地利用。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种发动机总成，以解决现有的发动机结构不紧凑，平衡轴无法得到充分利用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提供一种发动机总成，包括曲轴箱，所述曲轴箱具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧上具有第一轴孔和第二轴孔，所述第二侧上具有第三轴孔和第四轴孔，所述第一轴孔和第三轴孔相对设置且其位置对应，所述第二轴孔和第四轴孔相对设置且其位置对应；

曲轴，所述曲轴位于所述曲轴箱内的底部且曲轴的一端穿过所述第一轴孔后依次套装有机油泵驱动皮带轮、曲轴正时皮带轮和曲轴皮带轮，所述曲轴的另一端设置有平衡轴驱动齿轮；

平衡轴，所述平衡轴设置在所述曲轴的一侧且平衡轴的两端穿过所述第二轴孔和第四轴孔，所述平衡轴的一端套设有平衡轴从动齿轮，所述平衡轴齿轮与所述平衡轴驱动齿轮啮合；

机械水泵，所述机械水泵具壳体以及由所述壳体外延伸至壳体内的转轴，所述转轴的一端连接有叶轮以带动所述叶轮转动，其另一端与发动机的平衡轴连接以通过平衡轴带动所述转轴转动；所述壳体的两侧开设有相对设置的机械水泵出水管和散热器进水管，所述散热器进水管的表面还开设有小循环进水管；

缸盖，所述缸盖安装在所述曲轴箱的上方，所述缸盖内设置有燃烧室，所述燃烧室连接有进气歧管和排气歧管；所述缸盖上方安装有进气凸轮轴和排气凸轮轴，所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的同一端分别连接有进气CVVT和排气CVVT，所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的下方设置有与所述凸轮轴接触的进气气门和排气气门，所述进气气门和排气气门远离所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的一端延伸至所述缸盖内的进气歧管和排气歧管中；

凸轮轴承座，所述凸轮轴承座盖设在所述凸轮轴的上方并且与所述缸盖连接；

高压油泵，所述高压油泵安装在所述凸轮轴承座上且所述高压油泵的输出端通过高压油管与所述曲轴箱连接；

油气分离器，所述油气分离器盖设在所述凸轮轴承座上，所述油气分离器上设置有点火线圈，所述点火线圈的点火端延伸至所述燃烧室内；

节温器，所述节温器与所述缸盖的一侧的表面贴合且所述节温器具有与所述小循环进水管连通小循环出水管和与所述散热器进水管连通的发动机进水管。

曲轴正时皮带，所述曲轴正时皮带的一端套设在所述进气CVVT和排气CVVT，其另一端套设在所述曲轴正时皮带轮上；

连杆活塞，所述连杆活塞设置在所述曲轴箱内且所述连杆活塞的连杆套装在所述曲轴上，所述连杆活塞的活塞端向所述曲轴箱的上方延伸设置；

油底壳，所述油底壳安装于所述曲轴箱的底部，所述油底壳内设置有机油泵，所述机油泵的驱动端套设有机油泵皮带，所述机油泵皮带轮也套装在所述机油泵皮带轮上以使曲轴能够带动机油泵的驱动端转动。

进一步的，所述曲轴箱表面还具有相对设置的第五侧和第六侧，所述机械水泵的出水口通过机械水泵出水管与所述曲轴箱的的第五侧表面连接，所述机械水泵出水管与所述曲轴箱的第五侧表面贴合。

进一步的，所述机械水泵出水管的表面连接有电子水泵进水管，所述电子水泵进水管远离所述机械水泵出水管的一端连接有电子水泵。

进一步的，所述曲轴箱的表面一侧还设置有电子水泵支撑架，所述电子水泵支架上支撑设置有所述电子水泵。

进一步的，所述活塞上设置有第一活塞环、第二活塞环和油环，所述第一活塞环、第二活塞环和油环绕由上至下所述活塞的表面周向设置以将所述活塞套装。

进一步的，所述气缸内设置有活塞冷却喷嘴，所述活塞冷却喷嘴的喷口正对所述活塞的底面。

进一步的，所述曲轴箱上安装有发电机和空调压缩机，所述曲轴皮带轮上套装有附件皮带，所述附件皮带还将所述发电机和空调压缩机的驱动端套装。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明提供的发动机总成具有平衡轴，平衡轴通过平衡轴齿轮与曲轴齿轮连接使平衡轴被驱动带动转动，平衡轴产生的惯性力可以抵消发动机工作时活塞上下运动产生的往复惯性力，减小发动机特别是发动机总成在工作时产生的振动，与此同时，通过将平衡轴与发动机水泵的叶轮连接使平衡轴转动产生的动力能够直接转化为水泵工作所需的动力，从而充分地利用了平衡轴的转动力，避免了能量的浪费，同时水可以起到阻尼作用，减少平衡轴系统的振动，另外本发明所涉及的发动机不必再设置风扇皮带，简化了机械水泵的结构进而简化了发动机的结构并减小了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的示意图；

图2为本发明的曲轴箱示意图；

图3为本发明的曲轴箱的第一侧示意图；

图4为本发明的曲轴箱的第二侧的示意图；

图5为本发明的高压油管、发电机和空调压缩机的示意图；

图6为本发明缸盖的示意图；

图7为本发明排气歧管的示意图；

图8为本发明进气歧管的示意图；

图9为本发明节温器的示意图。

附图标记：1－曲轴箱，110－第一侧，111－第一轴孔，112－第二轴孔，120－第二侧，121－第三轴孔，122－第四轴孔，130－气缸口，150－第五侧，160－第六侧，2－曲轴，3－曲轴皮带轮，4－平衡轴驱动齿轮，5－平衡轴，6－平衡轴从动齿轮，7－机械水泵，710－壳体，720－转轴，730－叶轮，740－机械水泵出水管，750－散热器进水管，760－小循环进水管，8－节温器，810－小循环出水管，820－发动机出水管，9－连杆，10－活塞，1010－第一活塞环，1020，第二活塞环，1030－油环，11－缸盖，1101－燃烧室，1102－排气歧管，1103－排气口，1104－进气歧管，12－进气凸轮轴，13－排气凸轮轴，14－进气CVVT，15－排气CVVT，16－进气气门，17－排气气门，18－曲轴正时皮带，19－曲轴正时皮带轮，20－凸轮轴承座，21－进气凸轮轴承盖，22－排气凸轮轴承盖，23－高压油泵，24－高压油管，25－油气分离装置，26－点火线圈，27－油底壳，28－机油泵，29－机油泵皮带，30－机油泵驱动皮带轮，31－电子水泵进水管，32－电子水泵，33－电子水泵支撑架，34－附件皮带，35－发电机，36－空调压缩机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开了一种发动机总成，如图1所示，包括曲轴箱1、曲轴2、曲轴皮带轮3、平衡轴驱动齿轮4、平衡轴5、平衡轴从动齿轮6、机械水泵7、节温器8、连杆9和活塞10；其中曲轴箱1的具有相对设置的第一侧110和第二侧120，第一侧110上具有第一轴孔111和第二轴孔112，第二侧120上具有第三轴孔121和第四轴孔122，第一轴孔111和第三轴121孔相对设置且其位置对应，第二轴孔112和第四轴孔122相对设置且其位置对应。曲轴2位于曲轴箱1内的底部且曲轴2的一端穿过第三轴孔121后与曲轴皮带轮3连接，曲轴皮带轮3是套装在曲轴2上的。曲轴皮带轮3通过皮带与发动机的其他动力组件连接用以将曲轴2的转动力输出。曲轴2的另一端穿过第一轴孔111后连接有平衡轴驱动齿轮4。

平衡轴5设置在曲轴2的一侧且平衡轴5的两端穿过第二轴孔112和第四轴孔122，平衡轴5的一端连接有平衡轴从动齿轮6，平衡轴从动齿轮6与平衡轴驱动齿轮4啮合，曲轴2转动时即可带动平衡轴5一起转动，从而为平衡轴5提供了动力。机械水泵7包括壳体710以及由壳体710外延伸至壳体710内的转轴720，转轴720位于壳体710的一端的端部设置有叶轮730，转轴720的另一端与平衡轴连接，因此平衡轴5能够带动机械水泵7的叶轮转动，即为机械水泵7工作提供动力，从而避免了传统发动机专门设置皮带轮来驱动机械水泵的弊端，简化了发动机的结构并节省了发动机的空间。同时壳体710上还设置有用于与曲轴箱1连接的机械水泵出水管740和用于进水的散热器进水管750，在散热器进水管750上还开设有小循环进水管760，通过散热器进水管750或者小循环进水管760进入机械水泵7中的冷却水从机械水泵处出管740泵入到曲轴箱1中以对发动机进行冷却。机械水泵7整体与曲轴箱1的第二侧120的表面贴合，从而提高了机械水泵7的集成度。

节温器8与曲轴箱1的第一侧110的表面贴合且节温器8上具有小循环出水管810和发动机出水管820，其中小循环出水管810与机械水泵7上的与机械水泵7上的小循环进水管760连通，散热器进水管750与发动机出水管820连通，从而形成发动机的小循环管路和散热管路，当发动机刚启动时热量产生的热量较小，相应地通过小循环管路对发动机散热，当发动机运行一段时间后产生的热量增多时通过散热管路对发动机进行冷却。

曲轴箱1的上方开设有气缸口130，连杆9的一端与曲轴2连接，连杆2的另一端与活塞10连接，活塞10位于曲轴2的上方并位于气缸口130内。

在曲轴箱1的上方连接设置有缸盖11，缸盖11的一侧设置有燃烧室1101，燃烧室1101与曲轴箱1，燃烧室1101与曲轴箱1上的气缸口131连通形成完整的气缸，燃烧室1101燃油燃烧产生热能推动活塞10上下运动，进而使连杆9带动曲轴2转动，同时燃烧室1101连通有排气歧管1102和进气歧管1104，缸盖11的一侧表面开设有排气口1103，排气歧管1102的两端分别与燃烧室1101和排气口1103连通，燃烧室1101内燃烧后产生的废气能够通过集成在缸盖11上的排气歧管1102排出。

在缸盖11的上方并排设置有进气凸轮轴12和排气凸轮轴13，进气凸轮轴12和排气凸轮轴13位于同一平面之上，进气凸轮轴12和排气凸轮轴13的同一端分别设置有进气CVVT14和排气CVVT15，同时在进气凸轮轴12和排气凸轮轴13的下方具有与两者抵接的进气气门16和排气气门17，进气气门16和排气气门17的另一端延伸至进气歧管1102和排气歧管1104内用以打开或者关闭进气歧管1102和排气歧管1104，在进气CVVT14和排气CVVT15上套装有曲轴正时皮带18，同时在曲轴2上远离平衡轴驱动齿轮4的一端套装有曲轴正时皮带轮19，曲轴正时皮带18同时将曲轴正时皮带轮19套装，因此曲轴2转动时能够通过曲轴正时皮带轮19和曲轴正时皮带18带动进气CVVT14和排气CVVT15转动，从而实现进气气门16和排气气门17上行或者下行。

在缸盖11的上方具有用于支撑进气凸轮轴12和排气凸轮轴13的凸轮轴承座20，同时凸轮轴承座20上还设置有用于将进气凸轮轴12和排气凸轮轴13固定的进气凸轮轴承盖21和排气凸轮轴承盖22，在凸轮轴承座20上还安装有高压油泵23，高压油泵23的出油口通过高压油管24与缸盖11连通，通过高压油泵23对燃油增压后通过高压油管24输送至缸盖11内的燃烧室1101中以使燃油能够在燃烧室1101中燃烧。

在凸轮轴承座20的上方设置有油气分离装置25，油气分离装置25上插入设置有点火线圈26，点火线圈26一直延伸至燃烧室1101内。油气分离装置25用以将燃烧室1101中窜入到曲轴箱1中的高温高压气体进行回收，防止气体腐蚀发动机内的部件。

在曲轴箱1的底部设置有油底壳27，油底壳27内安装有机油泵28，机油泵28的驱动端上套装有机油泵皮带29，同时，在曲轴2上还设置有机油泵驱动皮带轮30，机油泵驱动皮带轮30相对于曲轴正时皮带轮19更靠近平衡轴驱动齿轮4，机油泵驱动皮带轮30也被机油泵皮带29套装在内，因此曲轴2转动的过程中能够通过机油泵皮带29来驱动机油泵28，从而使机油泵28能够将油底壳27内的机油泵入到发动机内部，为发动机内部的机件润滑。

优选地，机械水泵出水口740与曲轴箱1连通的管路的表面连接有电子水泵进水管31，电子水泵进水管31远离机械水泵出水管740的一端连接有电子水泵32，电子水泵进水管31能将机械水泵出水管740排出的冷却水的部分引入到电子水泵32内，通过电子水泵32来对发动机的增压器进行散热。同时在曲轴箱1的第五侧表面安装有用于支撑电子水泵32的电子水泵支撑架33。

优选地，活塞10上设置有第一活塞环1010、第二活塞环1020和油环1030，第一活塞环1010、第二活塞环1020和油环1030绕由上至下活塞10的表面周向设置以将活塞10套装，第一活塞环1010、第二活塞环1020和油环1030的作用在于使活塞10能够将气缸口130进行密封，保证了燃烧室的密封效果。

优选地，曲轴箱1内设置有活塞冷却喷嘴，活塞冷却喷嘴的喷口正对活塞10的底面来对活塞10进行冷却。

优选地，曲轴箱1上安装有发电机35和空调压缩机36，曲轴皮带轮3上套装有附件皮带34，附件皮带34还将发电机35和空调压缩机36的驱动端套装，通过附件曲轴皮带轮3和附件皮带34能够使曲轴2带动发电机35和空调压缩机36的驱动端转动。

Claims (4)

1.一种发动机总成，其特征在于，包括：

曲轴箱，所述曲轴箱具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧上具有第一轴孔和第二轴孔，所述第二侧上具有第三轴孔和第四轴孔，所述第一轴孔和第三轴孔相对设置且其位置对应，所述第二轴孔和第四轴孔相对设置且其位置对应；

曲轴，所述曲轴位于所述曲轴箱内的底部且曲轴的一端穿过所述第一轴孔后依次套装有机油泵驱动皮带轮、曲轴正时皮带轮和曲轴皮带轮，所述曲轴的另一端设置有平衡轴驱动齿轮；

平衡轴，所述平衡轴设置在所述曲轴的一侧且平衡轴的两端穿过所述第二轴孔和第四轴孔，所述平衡轴的一端套设有平衡轴从动齿轮，所述平衡轴齿轮与所述平衡轴驱动齿轮啮合；

机械水泵，所述机械水泵具有壳体以及由所述壳体外延伸至壳体内的转轴，所述转轴的一端连接有叶轮以带动所述叶轮转动，其另一端与发动机的平衡轴连接以通过平衡轴带动所述转轴转动；所述壳体的两侧开设有相对设置的机械水泵出水管和散热器进水管，所述散热器进水管的表面还开设有小循环进水管；

缸盖，所述缸盖安装在所述曲轴箱的上方，所述缸盖内设置有燃烧室，所述燃烧室连接有进气歧管和排气歧管；所述缸盖上方安装有进气凸轮轴和排气凸轮轴，所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的同一端分别连接有进气CVVT和排气CVVT，所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的下方设置有与所述凸轮轴接触的进气气门和排气气门，所述进气气门和排气气门远离所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的一端延伸至所述缸盖内的进气歧管和排气歧管中；

凸轮轴承座，所述凸轮轴承座盖设在所述凸轮轴的上方并且与所述缸盖连接；

高压油泵，所述高压油泵安装在所述凸轮轴承座上且所述高压油泵的输出端通过高压油管与所述曲轴箱连接；

油气分离器，所述油气分离器盖设在所述凸轮轴承座上，所述油气分离器上设置有点火线圈，所述点火线圈的点火端延伸至所述燃烧室内；

节温器，所述节温器与所述缸盖的一侧的表面贴合且所述节温器具有与所述小循环进水管连通小循环出水管和与所述散热器进水管连通的发动机进水管。

曲轴正时皮带，所述曲轴正时皮带的一端套设在所述进气CVVT和排气CVVT，其另一端套设在所述曲轴正时皮带轮上；

连杆活塞，所述连杆活塞设置在所述曲轴箱内且所述连杆活塞的连杆套装在所述曲轴上，所述连杆活塞的活塞端向所述曲轴箱的上方延伸设置；

油底壳，所述油底壳安装于所述曲轴箱的底部，所述油底壳内设置有机油泵，所述机油泵的驱动端套设有机油泵皮带，所述机油泵皮带轮也套装在所述机油泵皮带轮上以使曲轴能够带动机油泵的驱动端转动；

所述机械水泵出水管的表面连接有电子水泵进水管，所述电子水泵进水管远离所述机械水泵出水管的一端连接有电子水泵；

所述连杆活塞上设置有第一活塞环、第二活塞环和油环，所述第一活塞环、第二活塞环和油环绕由上至下所述活塞的表面周向设置以将所述活塞套装。

2.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于：所述曲轴箱的表面一侧还连接设置有电子水泵支撑架，所述电子水泵支架上支撑设置有所述电子水泵。

3.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于：所述曲轴箱内设置有活塞冷却喷嘴，所述活塞冷却喷嘴的喷口正对所述活塞的底面。

4.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于：所述曲轴箱上安装有发电机和空调压缩机，所述曲轴皮带轮上套装有附件皮带，所述附件皮带还将所述发电机和空调压缩机的驱动端套装。