CN114215642B - 直列双缸摩托车发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直列双缸摩托车发动机，包括缸体和安装在缸体上端的缸头，缸体上具有两个并排设置的缸筒，以限定两个活塞孔，缸头的下端面在对应每个活塞孔位置均设有向上凹陷的燃烧室，所述缸体在每个活塞孔的周向外围以环绕方式分别设置有水套，并在两个活塞孔之间设置上下贯通的链条腔，从而将两水套间隔开，缸头在每个燃烧室顶部的周向外围分别设有水道，所述缸头的下端面沿燃烧室的周向外围间隔分布有连接通道，使各水道与对应的水套连通，所述链条腔向上延伸并贯通至缸头上端，从而将两水道间隔开。本发明能够显著提升发动机动力性能，具有冷却效果好，燃烧充分，工艺性好，排气顺畅等优点。

Description

直列双缸摩托车发动机

技术领域

本发明涉及摩托车发动机技术领域，尤其是直列双缸摩托车发动机。

背景技术

目前，双缸摩托车发动机主要分为直列双缸和V型双缸，其中，直列双缸发动机具有运转平稳、震动小、极速高等特点，相比V型双缸发动机，其体积更小，使得整车空间布局更加灵活。

尽管采用双缸结构的摩托车发动机已经较为普遍，但工程师们仍努力开发更具竞争力的双缸发动机产品，特别是如何在同等排量条件下获得更高的输出功率，一直是工程人员追逐的目标。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种直列双缸摩托车发动机，能够有效提升发动机动力性能。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种直列双缸摩托车发动机，包括缸体和安装在缸体上端的缸头，缸体上具有两个并排设置的缸筒，以限定两个活塞孔，缸头的下端面在对应每个活塞孔位置均设有向上凹陷的燃烧室，其关键在于：所述缸体在每个活塞孔的周向外围以环绕方式分别设置有水套，并在两个活塞孔之间设置上下贯通的链条腔，从而将两水套间隔开，缸头在每个燃烧室顶部的周向外围分别设有水道，所述缸头的下端面沿燃烧室的周向外围间隔分布有连接通道，使各水道与对应的水套连通，所述链条腔向上延伸并贯通至缸头上端，从而将两水道间隔开。

采用以上结构，使缸体两个活塞孔及燃烧室对应的水套、水道相互间隔开，并借助连接通道将水道与对应水套连通，能够在提高冷却效果的同时，限制流入缸头水道内的冷却水量，有助于冷却水在缸体水套内形成涡流，有助于提升发动机动力性能。

优选地，所述缸头的下端面在燃烧室的周向外围形成挤气面，所述活塞孔内缘与燃烧室外缘共同界定挤气面区域。这样，在发动机压缩冲程中，利用挤气面和活塞顶面对处于燃烧室外围的部分混合气体进行挤压，能够改善混合气体流动状态，使燃烧更加充分。

优选地，所述缸头上端以可拆卸方式固定有摇臂支架，采用分体式设计，能够方便缸头和摇臂支架的加工及装配，从而提高工艺性。

优选地，所述摇臂支架共有两个，与燃烧室一一对应地设置，摇臂支架扣合在缸头上方，通过位于其四周边角位置的螺栓与缸头固定，并与缸头合围形成摇臂安装腔和凸轮轴孔，该结构可以确保摇臂支架与缸头之间的可靠固定，发动机运行过程中，摇臂和摇臂支架受力更加均匀，有利于降低发动机热机状态下的噪音。

优选地，所述缸体一侧安装有进水盖，该进水盖与缸体合围形成进水腔，该进水腔通过两个引水口分别连通至两水套，进水盖上设有与进水腔连通的进水口，所述引水口沿对应水套的切向设置，在两个引水口之间设有分流结构，以平衡两水套的进水量。依靠该结构能够使两水套的进水量基本一致，确保左右缸在同等散热条件下工作，有助于控制左右缸内燃烧的一致性，从而进一步提升发动机动力性能。

优选地，所述分流结构形成于缸体外壁或进水盖内壁，并朝进水腔内凸出，基于这样的设计，能够简单而可靠地实现分流。

优选地，所述缸头上构造有与燃烧室连通的进气道和排气道，并分别配置有用于开启和关闭该进气道和排气道的进气门和排气门，其中，进气道与缸头的下端面之间的夹角为15～21°，排气道与缸头的下端面之间的夹角为16～22°，进气门和排气门之间的夹角为37～43°，借助这样的进排气布局设计，有助于加大进气量，并减小排气阻力，保证排气顺畅，又进一步提升发动机动力性能。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

采用以上技术方案的直列双缸摩托车发动机，能够显著提升发动机动力性能，具有冷却效果好，燃烧充分，工艺性好，排气顺畅等优点。

附图说明

图1为本发明直列双缸摩托车发动机的示例性结构示意图；

图2为图1所示发动机中缸体的横向剖视图；

图3为图1所示发动机中缸头的仰视图；

图4为摇臂支架与缸头安装后的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为压缩冲程中，缸体内混合气体的流动状态示意图；

图7为缸头的纵向剖视图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的直列双缸摩托车发动机，包括曲轴箱4、缸体1和缸头2，缸体1安装在曲轴箱4上，缸头2安装在缸体1上端，缸体1上具有两个并排设置的活塞孔1a，并配置有与活塞孔1a适配的活塞5，缸头2在对应每个活塞孔1a位置均设有燃烧室2a。

在曲轴箱4的左右两侧分别安装有离合器41和磁电机42，曲轴箱4内可转动地安装有曲轴43、主轴44和副轴45，活塞5通过连杆51与曲轴43连接，副轴45一端由曲轴箱4下部一侧穿出，并连接有输出链轮46。由燃油系统供给的油气混合气在缸体1和缸头2所限定的空间内燃烧所产生的动能通过活塞5经连杆51传递至曲轴43，使曲轴43高速旋转，再经离合器41、主轴44和副轴45向外输出动力。

缸头2上安装有摇臂支架3，并借助缸盖6将缸头2及摇臂支架3上端封闭，在缸头2和摇臂支架3之间安装有凸轮轴7。

结合图2可以看出，缸体1在每个活塞孔1a的周向外围均设置有水套1b,水套1b环绕在对应的活塞孔1a外围，缸头2在每个燃烧室2a顶部的周向外围分别设置有水道2b。

两个活塞孔1a之间设有上下贯通的链条腔C，从而将两个活塞孔1a以及两个活塞孔1a所对应的水套1b间隔开，链条腔C向上延伸并贯通至缸头2上端，从而将两个燃烧室2a以及两个燃烧室2a对应的水道2b也间隔开。

在该链条腔C安装有链条8，该链条8连接凸轮轴7和曲轴43，或将两者相关联，使曲轴43转动时能够直接或间接带动凸轮轴7旋转，进而通过摇臂控制发动机进排气门的开闭。

如图2所示，缸体1一侧安装有进水盖11，进水盖11与缸体合围形成进水腔1c，进水盖11外端一侧设有连通至进水腔1c的进水口1e用于连接进水管道，进水腔1c通过两个引水口1d分别连通至两水套1b，引水口1d沿着对应水套1b的切向设置，冷却水由进水口1e引入进水腔1c，自引水口1d沿切向流入对应的水套1b中，有助于冷却水在水套1b内形成涡流，从而提升冷却效果，图中通过箭头展示了冷却水沿进水口1e、进水腔1c、引水口1d和水套1b的流动方向及流动状态。

为平衡两水套1b的进水量，在两个引水口1d之间还设有分流结构13，本实施例中，分流结构13由缸体1对应进水腔1c位置的外壁向外凸出形成，为了实现类似效果，该分流结构13也可以是由进水盖11内壁形成，亦或是单独成型后安装到进水腔1c中。本实施例中，进水口1e靠近其中一个引水口1d，相应地远离另一引水口1d，为保证分流效果，分流结构13临近与进水口1e相邻的引水口1d设置，并且分流结构13远离进水口1e一侧表面的曲率大于面向进水口1e一侧表面的曲率。

图3为缸头2的仰视图，可以看出，燃烧室2a为大致呈马蹄形的异形结构，由缸头2的下端面M向上凹陷形成，采用双进双出四气门结构。上述下端面M在对应每个燃烧室2a的周向外围形成多个间隔分布的连接通道2c，借此将两个水道2b与对应的水套1b连通，用于自水套1b引入冷却水对缸头2及燃烧室2a进行冷却降温，利用间隔分布的连接通道2c可以限制进入水道2b的冷却水量，并使冷却水在水套1b内流动更加顺畅，避免冷却水在水套1b部分区域流动不畅，防止出现“死区”。

如图3中阴影部分所示，缸头2的下端面M在每个燃烧室2a的周向外围均设有环绕燃烧室2a的挤气面21。结合图6可以看出，挤气面21由活塞孔1a外缘和燃烧室2a内缘共同界定，即缸头2扣合到缸体1上端后，下端面M在活塞孔1a外缘与燃烧室2a内缘之间形成外轮廓为圆形，内部轮廓与燃烧室2a相适配的挤气面21。

图6示出了压缩冲程中，混合气体在活塞孔1a和燃烧室2a中的流动状态，由于挤气面21的存在，压缩过程中，部分混合气体会与挤气面21产生撞击进而改变流动方向，使得箭头区域的混合气体得以流动，避免在气流淤积在该区域，这样设计有利于做功冲程中，混合气体燃烧更加充分，对于提升发动机动力性能具有积极意义。

图4和图5示意了摇臂支架3与缸头2的安装结构，可以看出，摇臂支架3是以可拆卸的方式安装到缸头2上的，在该实施例中，摇臂支架3有两个，与燃烧室2a一一对应，中间借助链条腔C间隔开。

摇臂支架3大致呈拱形结构，中部镂空，与缸头2上端合围形成用于安装摇臂的摇臂安装腔3a和安装凸轮轴7的凸轮轴孔3b。摇臂支架3周向四个边角位置向外凸出形成4个沿竖直方向设置的螺栓孔3c，借助螺栓安装到缸头2上端的4个安装座上，从而实现摇臂支架3的可靠固定，摇臂支架3与缸头2采用分体式结构，能够显著降低缸头2和摇臂支架3的制造难度，工艺性更好，发动机装配也更加方便。

由图7可以看出，缸头2上构造有由外部连通至燃烧室2a的进气道2d和排气道2e，并分别配置有用于开启和关闭该进气道2d和排气道2e的进气门22和排气门23，为了增大进气量，减小排气阻力，确保排气顺畅，进气道2d向上倾斜，而排气道2e向下倾斜，进气道2d夹角即进气道2d中心轴线与缸头2的下端面M之间的夹角A设为15～21°，优选为18°，排气道2e中心轴线与缸头2的下端面M之间的夹角B为16～22°，优选为19°，进气门22和排气门23之间的夹角D为37～43°，更优的方案是40°。

结合图4和图5还可以看出，在缸头2一侧设有出水口24，该出水口24与缸头内部的两个水道2b连通，即缸头2内两个燃烧室2a所对应的水道2b中的冷却水均通过该出水口24排出，出水口24与排气道2e的出口位于同一侧，进气道2d的进口位于缸头2背离出水口24的另一侧。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种直列双缸摩托车发动机，包括缸体(1)和安装在缸体(1)上端的缸头(2)，缸体(1)上具有两个并排设置的活塞孔(1a)，缸头(2)的下端面(M)在对应每个活塞孔(1a)位置均设有向上凹陷的燃烧室(2a)，其特征在于：所述缸体(1)在每个活塞孔(1a)的周向外围以环绕方式分别设置有水套(1b)，并在两个活塞孔(1a)之间设置上下贯通的链条腔(C)，从而将两水套(1b)间隔开，缸头(2)在每个燃烧室(2a)顶部的周向外围分别设有水道(2b)，所述缸头(2)的下端面(M)沿燃烧室(2a)的周向外围间隔分布有连接通道(2c)，使各水道(2b)与对应的水套(1b)连通，所述链条腔(C)向上延伸并贯通至缸头(2)上端，从而将两水道(2b)间隔开；

所述缸体(1)一侧安装有进水盖(11)，该进水盖(11)与缸体(1)合围形成进水腔(1c)，该进水腔(1c)通过两个引水口(1d)分别连通至两水套(1b)，进水盖(11)上设有与进水腔(1c)连通的进水口(1e)，所述引水口(1d)沿对应水套(1b)的切向设置，在两个引水口(1d)之间设有分流结构(13)，以平衡两水套(1b)的进水量；

所述进水口(1e)靠近其中一个引水口(1d)，相应地远离另一引水口(1d)，分流结构(13)临近与进水口(1e)相邻的引水口(1d)设置，并且分流结构(13)远离进水口(1e)一侧表面的曲率大于面向进水口(1e)一侧表面的曲率；

所述缸头(2)上构造有与燃烧室(2a)连通的进气道(2d)和排气道(2e)，并分别配置有用于开启和关闭该进气道(2d)和排气道(2e)的进气门(22)和排气门(23)，其中，进气道(2d)与缸头(2)的下端面(M)之间的夹角为15～21°，排气道(2e)与缸头(2)的下端面(M)之间的夹角为16～22°，进气门(22)和排气门(23)之间的夹角为37～43°；

所述缸头(2)的下端面(M)在燃烧室(2a)的周向外围形成挤气面(21)，所述活塞孔(1a)内缘与燃烧室(2a)外缘共同界定挤气面(21)区域，即缸头(2)扣合到缸体(1)上端后，下端面(M)在活塞孔(1a)外缘与燃烧室(2a)内缘之间形成外轮廓为圆形，内部轮廓与燃烧室(2a)相适配的挤气面(21)；

所述分流结构(13)形成于缸体(1)外壁或进水盖(11)内壁，并朝进水腔(1c)内凸出。

2.根据权利要求1所述的直列双缸摩托车发动机，其特征在于：所述缸头(2)上端以可拆卸方式固定有摇臂支架(3)。

3.根据权利要求2所述的直列双缸摩托车发动机，其特征在于：所述摇臂支架(3)共有两个，与燃烧室(2a)一一对应地设置，摇臂支架(3)扣合在缸头(2)上方，通过位于其四周边角位置的螺栓与缸头(2)固定，并与缸头(2)合围形成摇臂安装腔(3a)和凸轮轴孔(3b)。