CN219910952U - 一种单缸柴油发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单缸柴油发动机，包括壳体，在所述壳体内设有曲轴连杆机构、气缸套组件、凸轮轴组件、第一平衡组件、启动组件和供油系统，所述曲轴连杆机构包括曲轴和连杆，气缸套组件包括气缸套、活塞、进气门和排气门，所述连杆与活塞相连，所述凸轮轴组件包括凸轮轴和凸轮，所述供油系统可向气缸套内供油，所述第一平衡组件包括第一平衡轴和第一平衡块，第一平衡块在第一平衡轴带动下做绕轴旋转运动，所述启动组件包括启动齿轮，还包括第二平衡组件，所述第二平衡组件包括第二平衡轴和第二平衡块，第二平衡块在第二平衡轴带动下做绕轴旋转运动。该单缸柴油发动机振动、噪声小，故障率低，结构简单、改造简便。

Description

一种单缸柴油发动机

技术领域

本实用新型涉及柴油发动机技术领域，具体是涉及一种单缸柴油发动机。

背景技术

单缸柴油机，即按气缸数量分类时只有一个气缸的柴油机。单缸柴油机主要应用于农业机械、工程机械、汽车工业、船舶机械、电力工业等领域。单缸风冷柴油机以其布局简略、修理便利的特色，深受广阔用户的喜爱。但现有的单缸柴油机普遍存在的一大问题是振动、噪声大，易发生故障，使用寿命偏短。常见的单缸柴油机噪音基本在100分贝甚至105分贝以上，同时单缸柴油机振动较大，严重影响使用者使用体验。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种单缸柴油发动机，该单缸柴油发动机振动、噪声小，故障率低，结构简单、改造简便。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种单缸柴油发动机，包括壳体，在所述壳体内设有曲轴连杆机构、气缸套组件、凸轮轴组件、第一平衡组件、启动组件和供油系统，所述曲轴连杆机构包括曲轴和连杆，气缸套组件包括气缸套、活塞、进气门和排气门，所述连杆与活塞相连，连杆可在曲轴驱动下带动活塞在气缸套内往复运动，所述凸轮轴组件包括凸轮轴和凸轮，凸轮可绕凸轮轴旋转进而控制进气门和排气门启闭，所述供油系统可向气缸套内供油，所述第一平衡组件包括第一平衡轴和第一平衡块，第一平衡块在第一平衡轴带动下做绕轴旋转运动，所述启动组件包括启动齿轮，还包括第二平衡组件，所述第二平衡组件包括第二平衡轴和第二平衡块，第二平衡块在第二平衡轴带动下做绕轴旋转运动，所述曲轴一端与飞轮转动连接，另一端与曲轴齿轮转动连接，启动齿轮与惰齿轮啮合，惰齿轮还同时与曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮啮合，曲轴齿轮与曲轴转动连接，凸轮轴齿轮与凸轮轴转动连接，第一平衡轴齿轮与第一平衡轴转动连接，所述启动齿轮还与第二平衡轴齿轮转动连接，第二平衡轴齿轮与第二平衡轴转动连接，所述启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮均为斜齿轮并且螺旋角相同；驱动所述启动齿轮旋转，启动齿轮同时带动第二平衡轴齿轮、惰齿轮旋转，第二平衡轴齿轮带动第二平衡块做绕轴旋转运动，惰齿轮同时带动曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮旋转，进而带动曲轴、凸轮、第一平衡块旋转。

优选的，所述启动齿轮齿数为34，外径为112mm-114mm，所述惰齿轮齿数为42，外径为117mm-119mm；所述曲轴齿轮齿数为17，外径为58mm-60mm；所述凸轮轴齿轮齿数为34，外径为112mm-114mm。

优选的，所述第一平衡轴齿轮和第二平衡轴齿轮齿数均为17，外径为59mm-61mm。

优选的，所述启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮螺旋角均为30°-32°。

优选的，所述惰齿轮与惰轮轴转动连接，惰轮轴可转动的固定在壳体上，所述启动齿轮与启动轴转动连接，启动轴可转动的固定在壳体上。

优选的，所述第一平衡块与第二平衡块相同。

优选的，所述曲轴、第一平衡轴、第二平衡轴中心连线基本呈等边三角形。

优选的，所述第一平衡块和第一平衡轴为一体成型结构，第二平衡块和第二平衡轴为一体成型结构。

进一步优选的，所述第一平衡轴和第二平衡轴均通过键连接分别与第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮转动连接，第一平衡轴的键连接键槽开口位置在第一平衡块对称中心处，第二平衡轴的键连接键槽开口位置在第二平衡块对称中心左侧79度。

上述技术方案中，通过设置第二平衡组件，并且曲轴、第一平衡轴、第二平衡轴中心连线基本呈等边三角形，利用启动齿轮与第二平衡轴齿轮啮合使第二平衡块在启动齿轮或者曲轴齿轮带动下做绕轴旋转运动，使第二平衡块可以与第一平衡块共同作用，进一步均衡曲轴连杆机构产生的振动，并且第二平衡块、第一平衡块相同且与曲轴对称、等距，因此协同、减震效果更佳，有助于延长使用寿命，减少故障率。通过将启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮均设置成斜齿轮并且螺旋角相同，使启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮啮合更为平稳，各齿轮之间重合度更大，因此传动更为平稳、噪声在原有基础上减少了15-25分贝，提升了用户体验感。更大的重合度降低了每对齿轮的载荷，间接提高了齿轮的承载能力，减小了故障率，延长了各齿轮的使用寿命。当启动齿轮齿数为34，外径为112mm-114mm，惰齿轮齿数为42，外径为117mm-119mm，曲轴齿轮齿数为17，外径为58mm-60mm；凸轮轴齿轮齿数为34，外径为112mm-114mm，第一平衡轴齿轮和第二平衡轴齿轮齿数均为17，外径为59mm-61mm，螺旋角为30°-32°时，可以达到更佳的减震效果并且布局更为紧凑、合理。

附图说明

图1为本单缸柴油发动机主视结构剖面示意图；

图2为本单缸柴油发动机主视结示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

如图1、图2所示，本单缸柴油发动机，包括壳体1，在壳体1内设有曲轴连杆机构2、气缸套组件3、凸轮轴组件4、第一平衡组件5、启动组件6、供油系统7和第二平衡组件8，其中曲轴连杆机构2包括曲轴21和连杆22，气缸套组件3包括气缸套31、活塞32、进气门33和排气门(附图未示出)，上述连杆22与活塞32活动连接，连杆22可在曲轴21驱动下带动活塞32在气缸套31内往复运动，以实现活塞的4个冲程，凸轮轴组件4包括凸轮轴41和与进气门33、排气门分别对应的凸轮42，两凸轮绕凸轮轴41旋转进而控制进气门和排气门启闭，进而控制气缸套内的气体进气、压缩和排气，供油系统7可向气缸套内供油，第一平衡组件5包括第一平衡轴51和第一平衡块52，第一平衡块52在第一平衡轴51带动下做绕轴旋转运动，以减小曲轴连杆机构产生的振动。启动组件6包括启动齿轮61，第二平衡组件8包括第二平衡轴81和第二平衡块82，第二平衡块82在第二平衡轴81带动下做绕轴旋转运动，曲轴21一端与飞轮23转动连接，另一端与曲轴齿轮24转动连接，飞轮23与曲轴21同步旋转在单缸柴油发动机做功冲程时，将一部分能量存储起来，在其他的三个冲程时再将能量输出出来，以达到一个平稳的状态。启动齿轮61与惰齿轮62啮合，惰齿轮62还同时与曲轴齿轮24、凸轮轴齿轮63、第一平衡轴齿轮64啮合，曲轴齿轮24与曲轴21同轴转动连接，凸轮轴齿轮63与凸轮轴41同轴转动连接，第一平衡轴齿轮64与第一平衡轴51同轴转动连接，并且启动齿轮61还与第二平衡轴齿轮65啮合，第二平衡轴齿轮65与第二平衡轴81转动连接，这样，驱动上述启动齿轮61旋转，启动齿轮61同时带动第二平衡轴齿轮65、惰齿轮62旋转，第二平衡轴齿轮65带动第二平衡块82做绕轴旋转运动，惰齿轮62同时带动曲轴齿轮24、凸轮轴齿轮63、第一平衡轴齿轮64旋转，进而带动曲轴21、凸轮42、第一平衡块52、飞轮23旋转。或者驱动曲轴齿轮24旋转，曲轴齿轮24带动惰齿轮62旋转，惰齿轮62同时带动启动齿轮61、凸轮轴齿轮63、第一平衡轴齿轮64旋转，进而带动凸轮、第一平衡块52、飞轮23及第二平衡块旋转，以达到第二平衡块可以与第一平衡块共同作用，进一步均衡曲轴连杆机构产生的振动，并且第二平衡块、第一平衡块相同且与曲轴对称、等距，即曲轴、第一平衡轴、第二平衡轴中心连线基本呈等边三角形，此时第一平衡块、第二平衡块协同、减震效果更佳，有助于延长使用寿命，减少故障率。在本实施例中，启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮均为斜齿轮并且螺旋角相同，且均为30°-32°，使启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮啮合更为平稳，各齿轮之间重合度更大，因此传动更为平稳、噪声在原有基础上减少了15-25分贝，从而减少至75-85分贝，提升了用户体验感。更大的重合度降低了每对齿轮的载荷，间接提高了齿轮的承载能力，减小了故障率，延长了各齿轮的使用寿命。当启动齿轮齿数为34，外径为112mm-114mm，惰齿轮齿数为42，外径为117mm-119mm，曲轴齿轮齿数为17，外径为58mm-60mm；凸轮轴齿轮齿数为34，外径为112mm-114mm，第一平衡轴齿轮和第二平衡轴齿轮齿数均为17，外径为59mm-61mm，本单缸柴油发动机可以达到更佳的减震效果并且布局更为紧凑、合理。

在一个优选实施例中，惰齿轮62与惰轮轴621转动连接，惰轮轴621可转动的固定在壳体1上，启动齿轮61与启动轴611转动连接，启动轴可转动的固定在壳体1上，惰齿轮62、启动齿轮61固位可靠性更高，抗变形效果更佳、减震效果更佳、使用寿命更长。可在现有的单缸发动机壳体上加工出第二平衡轴81安装位，再装上第二平衡组件8，并更换上相应启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮所要求的斜齿轮即可，改造极为简单。

在一个优选实施例中，第一平衡块和第一平衡轴为一体成型结构，第二平衡块和第二平衡轴为一体成型结构。进一步的，第一平衡块和第一平衡轴一体铸造成型，第二平衡块和第二平衡轴一体铸造成型。进一步的，第一平衡轴和第二平衡轴均通过键连接分别与第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮转动连接，并且第一平衡轴的键连接键槽开口53位置在第一平衡块对称中心处，第二平衡轴的键连接键槽开口83位置在第二平衡块对称中心左侧79度，这样，第一平衡轴齿轮经启动齿轮、惰齿轮啮合转动后，第一平衡轴的键连接键槽开口53与第二平衡轴的键连接键槽开口83始终保持一致、同向，减震效果更佳。

本实施例只是对本实用新型构思和实现的说明，并非对其进行限制，在本实用新型构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (6)

1.一种单缸柴油发动机，包括壳体，在所述壳体内设有曲轴连杆机构、气缸套组件、凸轮轴组件、第一平衡组件、启动组件和供油系统，所述曲轴连杆机构包括曲轴和连杆，气缸套组件包括气缸套、活塞、进气门和排气门，所述连杆与活塞相连，连杆可在曲轴驱动下带动活塞在气缸套内往复运动，所述凸轮轴组件包括凸轮轴和凸轮，凸轮可绕凸轮轴旋转进而控制进气门和排气门启闭，所述供油系统可向气缸套内供油，所述第一平衡组件包括第一平衡轴和第一平衡块，第一平衡块在第一平衡轴带动下做绕轴旋转运动，所述启动组件包括启动齿轮，其特征在于，还包括第二平衡组件，所述第二平衡组件包括第二平衡轴和第二平衡块，第二平衡块在第二平衡轴带动下做绕轴旋转运动，所述曲轴一端与飞轮转动连接，另一端与曲轴齿轮转动连接，启动齿轮与惰齿轮啮合，惰齿轮还同时与曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮啮合，曲轴齿轮与曲轴转动连接，凸轮轴齿轮与凸轮轴转动连接，第一平衡轴齿轮与第一平衡轴转动连接，所述启动齿轮还与第二平衡轴齿轮转动连接，第二平衡轴齿轮与第二平衡轴转动连接，所述启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮均为斜齿轮并且螺旋角相同；驱动所述启动齿轮旋转，启动齿轮同时带动第二平衡轴齿轮、惰齿轮旋转，第二平衡轴齿轮带动第二平衡块做绕轴旋转运动，惰齿轮同时带动曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮旋转，进而带动曲轴、凸轮、第一平衡块旋转，所述启动齿轮齿数为34，外径为112mm-114mm，所述惰齿轮齿数为42，外径为117mm-119mm；所述曲轴齿轮齿数为17，外径为58mm-60mm；所述凸轮轴齿轮齿数为34，外径为112mm-114mm，所述第一平衡轴齿轮和第二平衡轴齿轮齿数均为17，外径为59mm-61mm，所述启动齿轮、惰齿轮、曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮螺旋角均为30°-32°。

2.根据权利要求1所述的单缸柴油发动机，其特征在于，所述惰齿轮与惰轮轴转动连接，惰轮轴可转动的固定在壳体上，所述启动齿轮与启动轴转动连接，启动轴可转动的固定在壳体上。

3.根据权利要求1或2所述的单缸柴油发动机，其特征在于，所述第一平衡块与第二平衡块相同。

4.根据权利要求3所述的单缸柴油发动机，其特征在于，所述曲轴、第一平衡轴、第二平衡轴中心连线基本呈等边三角形。

5.根据权利要求1或2所述的单缸柴油发动机，其特征在于，所述第一平衡块和第一平衡轴为一体成型结构，第二平衡块和第二平衡轴为一体成型结构。

6.根据权利要求4所述的单缸柴油发动机，其特征在于，所述第一平衡轴和第二平衡轴均通过键连接分别与第一平衡轴齿轮、第二平衡轴齿轮转动连接，第一平衡轴的键连接键槽开口位置在第一平衡块对称中心处，第二平衡轴的键连接键槽开口位置在第二平衡块对称中心左侧79度。