TWI735723B - 機車引擎之冷卻系統及具有此冷卻系統之機車 - Google Patents

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Abstract

用於冷卻機車(100)之內燃機的系統允許獨立於風扇的旋轉方式和抽吸空氣流率的本質而降低噪音，並且它包括風扇(1)，該風扇設於風扇箱殼(5)之內部，該箱殼具有：前壁(6)，其具有寬的中央開口(7)而經此抽吸空氣；以及分布壁(8、9)，其從該前壁突出並且大致平行於抽吸方向，而在接收風扇本身的隔間中包括和指引紊流空氣；其中該分布壁(8、9)決定側間隙(13)，該箱殼在此種間隙具有多個釘栓(14)，其具有圓形截面而沿著包圍該中央開口(7)的線來排列。

Description

機車引擎之冷卻系統及具有此冷卻系統之機車
本發明關於機車(尤其是速克達(scooter))之內燃機的冷卻系統，其中設置了冷卻風扇，尤其是直接鍵插在曲軸之延伸上的風扇，其通過排列在機車一側上的護罩來抽吸空氣，並且接收導自機車往前移動之大致切線的氣流。
雖然其用途不限於這範例，但是這冷卻系統尤其適合水冷式機車，其中通過排列在上述護罩後面的散熱器而抽吸空氣，護罩則保護和隱藏散熱器。
抽吸方向大致垂直於散熱器所展開的平面，並且相對而言，該方向大致平行於典型為離心式之風扇的旋轉軸。
風扇設於稱為空氣分布箱殼或風扇箱殼的箱形容器之內部，該容器包括前壁，其面向該護罩並且經常停留在散熱器上，而具有寬開口以經此抽吸空氣。
箱殼進一步包括分布壁，其從該前壁突出並且大致平行於抽吸方向，而目的在於在接收風扇本身的隔間中容納和指引從散熱器出來的紊流空氣。
風扇箱殼是已知的，其中分布壁形成讓空氣側向出來的間隙，而空氣是由風扇的離心效應所推動。
然而，此種間隙可能是碎屑和塵土的入口，而或可干擾風扇的旋轉，雖然通過這間隙之風扇隔間的進入路徑是逆流。
為此緣故，所討論的間隙具有障礙物以避免固態碎屑跨越它。
舉例而言，歐洲專利申請案第2,014,891 A1號描述的風扇箱殼具有往下指的間隙，其具有多個鰭而沿著風扇周邊外的圓弧來定位並且徑向排列，以盡可能少的干擾通過截面以及在徑向上來疏導空氣。
再者，歐洲專利申請案第2,022,658 A1號描述的風扇箱殼具有三重間隙：往下、朝向前方、朝向後方；其中每個間隙包括彼此平行的鰭，其定位成往下、朝向前方、朝向後方。
上述風扇經常直接由引擎所牽引，則它們所具有的旋轉方式可以未必關聯於瞬間冷卻需求，並且某種情形下可以是過大。
雖然需要存在上述的鰭，但是在所決定的旋轉方式下決定了噪音，其由紊流和由出去氣流的強度所引起，這可以讓使用者感到困擾。
[0013] 本發明背後的技術問題是提供用於機車之內燃機的冷卻系統，其允許除去參考已知技術所述的缺點。 　　[0014] 此種問題是由如上所指的冷卻系統來解決，其中分布壁決定側間隙，而箱殼在此種間隙具有多個釘栓，其具有圓形截面而沿著包圍該中央開口的線來排列。 　　[0015] 根據本發明之冷卻系統的主要優點在於允許獨立於風扇的旋轉方式和抽吸空氣流率的本質而降低噪音。
[0017] 參考圖1和2，機車(尤其是速克達)整個標以100。本發明關於一般具有二、三或四個輪子之鞍座車輛的領域，尤其參考速克達，其所具有的驅動單元排列在鞍座101下方而在底盤102之內部，該底盤在此以側向來呈現而從把手104所操縱的前輪103延伸到驅動後輪105。 　　[0018] 驅動單元106是具有一或更多個汽缸的類型，其在本範例為一個，其排列在傾斜位置而近似在車輛的中間平面上，該平面在往前直線運行期間對應於二輪的旋轉平面。 　　[0019] 驅動單元的引擎具有呈單件的引擎塊體107，其在本具體態樣範例乃接收了汽缸和相關的活塞。 　　[0020] 在該汽缸中作用的活塞則連接到定位成橫向且垂直於該中間平面的引擎塊體。在速克達100之未呈現的那一側上，設置了將運動從曲軸傳輸到後輪105之轂的裝置。 　　[0021] 在所呈現的那一側上，速克達100具有驅動單元的冷卻系統，該單元轉而包括或可為氣冷式或水冷式的內燃機，其於本具體態樣的範例則是水冷式，其中冷卻風扇1是由曲軸2所控制，並且風扇面向散熱器3，其由護罩4所保護，護罩則排列在機車的一側上而接收導自機車100往前移動之大致切線的氣流。 　　[0022] 於本冷卻系統範例，冷卻風扇1鍵插到曲軸2的末端111。直接鍵插風扇則是風扇的特殊例子，其以受制於引擎本身旋轉的方式而由曲軸來控制旋轉。
尤其於本具體態樣範例，風扇1(其用來通過散熱器3而抽吸空氣)和電動馬達發電機109(其用來對電池充電、啟動內燃機、如果當機車是所謂的驅動類型時則供應驅動力)都組裝在該曲軸2上。
電動馬達109是具有內定子和鐘形外轉子的類型，其設有鐘形箱殼110，轉子和鐘形箱殼110則鍵插到曲軸2。
風扇1為了要由曲軸2所牽引，則藉由螺絲釘118而固定於鐘形箱殼110的外前表面。
電動馬達109、風扇1、散熱器3、相關的護罩4然後接收在引擎的相同側上而在曲軸的一末端111；曲軸的相反末端然後連接到先前提及的傳輸元件。
散熱器3具有箱形結構，其設在彼此平行且平行於車輛中間平面的二平面之間，並且風扇1甚至位在大致平行於此的平面上且在上面旋轉，如此則因而抽吸的氣流相對於因為車輛往前移動所打到車輛的切線流動而必須偏移約90°。
散熱器延伸在上箱槽112和下歧管116之間，上箱槽具有由蓋子114所關閉的填充嘴113。上箱槽112具有第一連接管道115，其面向引擎頭部而連接了水冷卻系統的管線；並且甚至下歧管116具有第二連接管道117，其以相同方式來面向而為了相同目的來設置。
護罩4形成於護罩結構120中，其具有鄰近護罩本身的突緣，以及具有用來覆蓋整個散熱器3、帶有填充嘴113的箱槽112、下歧管116的延伸，而保護它們抵抗外在物體。
風扇1封閉於排列在散熱器3和電動馬達109之間的風扇箱殼5中：風扇箱殼具有前壁6，其包括寬中央開口7而對應於散熱器3相反於指向護罩4的那一面。風扇箱殼進一步具有分布壁，其藉由產生包括風扇1的抽吸通道而從該前壁突出(圖4)。
層狀箱殼110和前壁6之間的距離界定了隔間，其接收風扇1並且側向受限於分布壁。
尤其，風扇箱殼5具有前分布壁8(其面向車輛的運行方向)和彎曲的上分布壁9(其圍繞風扇的上部)。甚至隔板10從前壁6突出而在前上象限(90°~120°的弧)包圍風扇1的周邊，隔板10從前分布壁8的中間分支出來。前8和上9分布壁彼此接合，並且它們具有二交錯終端：前壁8的第一末端11相對於上壁9的第二末端12而有所降低。
於下和後風扇箱殼5的區域(其為不存在分布壁8、9的區域)，風扇箱殼5決定在它和引擎塊體107指向護罩4的那一面之間的間隙13，其在風扇箱殼5底下延伸且在後側上，而在分布壁8、9的二末端11和12之間。
在間隙113，靠近前壁6之中央開口7的邊緣，風扇箱殼5具有多個釘栓14，其從前壁6垂直突出，並且其間等距排列而沿著包圍該中央開口之邊緣的曲線。
[0035] 釘栓14具有圓形截面，並且在其基座和其遠端之間稍微逐漸變細；其高度則致使遠端輕輕碰觸引擎塊體107，而在間隙13的整個橫向寬度上延伸。 　　[0036] 釘栓的圓形截面則使它們相對於通過間隙13所排出之氣流的方向而為中性：這異於鰭的形狀甚至以高桿的方式而減少所產生的噪音。 　　[0037] 要注意迄今所述者可以同時關於速克達(其具有轉向前輪和固定後輪)與三輪型速克達(其具有一對擺動前輪和固定後輪)。然而，於機車中，甚至或可設置未在此描述但可以包括在此所述的冷卻系統之解決方案的雙重後輪。 　　[0038] 於在此所述的架構，風扇(其用來通過散熱器而抽吸空氣)和發電引擎(其用來對電池充電、啟動內燃機、如果當機車是所謂的混合動力型時則供應驅動力)都組裝在曲軸上。 　　[0039] 內燃機的軸線相對於機車之縱向展開是橫向的並且相對於運行平面是水平的，以及垂直於垂直平面，該垂直平面是由當機車根據直線前進時之固定(非轉向)後輪的旋轉平面所大致界定。電動馬達、風扇、散熱器、相關的護罩然後接收在引擎的相同側上(舉例而言為相反於車輛傳輸側的右側)，而在由一或更多個活塞來控制旋轉之曲軸的一末端；曲軸的相反末端然後連接到通往驅動後輪的移動傳輸元件。於機車中，或可設置未在此描述但可以包括在此所述的冷卻系統之解決方案的雙重前和∕或後輪。 　　[0040] 上述散熱器之護罩的定位則使它不是前面而是切線的被空氣打到。用於冷卻冷卻水之散熱器所需的空氣然後由風扇所抽吸，風扇的軸線則大致垂直於導自機車往前移動的氣流。 　　[0041] 對於上述冷卻系統，熟於此技術者為了滿足額外和持續的需求而或可引入幾種修飾和變化，然而這都包括在本發明由所附請求項界定的保護範圍內。
[0042]1‧‧‧冷卻風扇2‧‧‧曲軸3‧‧‧散熱器4‧‧‧護罩5‧‧‧風扇箱殼6‧‧‧前壁7‧‧‧寬中央開口8‧‧‧前分布壁9‧‧‧上分布壁10‧‧‧隔板11‧‧‧第一末端12‧‧‧第二末端13‧‧‧間隙14‧‧‧釘栓100‧‧‧機車101‧‧‧鞍座102‧‧‧底盤103‧‧‧前輪104‧‧‧把手105‧‧‧後輪106‧‧‧驅動單元107‧‧‧引擎塊體109‧‧‧電動馬達發電機110‧‧‧鐘形箱殼111‧‧‧末端112‧‧‧上箱槽113‧‧‧填充嘴114‧‧‧蓋子115‧‧‧第一連接管道116‧‧‧下歧管117‧‧‧第二連接管道118‧‧‧螺絲釘120‧‧‧護罩結構
[0016] 下文將根據較佳具體態樣的範例來描述本發明，其參考所附圖式而以舉例方式來提供並且沒有限制的目的，其中： 　　圖1顯示機車(尤其是速克達)的側視圖，其所併入的驅動單元具有根據本發明的冷卻系統； 　　圖2顯示圖1之速克達的部分後視圖，其示範根據本發明之冷卻系統的某些外部； 　　圖3顯示圖1速克達之驅動單元的部分截面圖，其併入根據本發明的冷卻系統； 　　圖4顯示本發明冷卻系統之具體態樣的部分截面立體圖；以及 　　圖5顯示圖4冷卻系統之元件的立體圖。
4‧‧‧護罩
100‧‧‧機車
101‧‧‧鞍座
102‧‧‧底盤
103‧‧‧前輪
104‧‧‧把手
105‧‧‧後輪

Claims (10)

  1. 一種用於冷卻設有曲軸(2)的機車(100)之內燃機的系統，其包括風扇(1)，該風扇(1)設於風扇箱殼(5)之內部，該風扇箱殼(5)具有：前壁(6)，其具有中央開口(7)而經此抽吸空氣；以及分布壁(8、9)，其從該前壁(6)突出並且大致平行於抽吸方向，而在接收該風扇(1)的隔間中包括和指引紊流空氣；其中該分布壁(8、9)決定側間隙(13)，該風扇箱殼(5)在此間隙(13)具有多個釘栓(14)，其具有圓形截面而沿著包圍該中央開口(7)的線來排列。
  2. 根據申請專利範圍第1項的冷卻系統，其中該風扇(1)是以受制於該內燃機本身旋轉的方式而由該機車(100)的該曲軸(2)來控制旋轉。
  3. 根據申請專利範圍第2項的冷卻系統，其中該風扇(1)根據平行於該風扇(1)之旋轉軸的方向而通過散熱器(3)和相關的保護罩(4)來抽吸氣流；該風扇(1)、該散熱器(3)、該相關的護罩(4)則接收在該引擎的相同側上而在該曲軸(2)的一末端(111)。
  4. 根據申請專利範圍第1項的冷卻系統，其中該風扇箱殼(5)具有：前分布壁(8)，其面向車輛的運行方向；以及上分布壁(9)，其圍繞該風扇(1)的上部；該間隙(13)在該 風扇箱殼(5)底下延伸且在後側上，而在該分布壁(8、9)的二末端(11、12)之間。
  5. 根據申請專利範圍第1項的冷卻系統，其中該釘栓(14)沿著曲線排列。
  6. 根據申請專利範圍第5項的冷卻系統，其中該釘栓(14)其間等距。
  7. 根據申請專利範圍第1項的冷卻系統，其中該釘栓(14)在其基座和遠端之間稍微逐漸變細。
  8. 一種機車(100)，其併入根據申請專利範圍第1至7項中之任一項的冷卻系統。
  9. 根據申請專利範圍第8項的機車(100)，其中用來通過散熱器(3)來抽吸空氣的該風扇(1)和發電引擎(109)都組裝在該曲軸(2)上，該引擎的軸線相對於該機車之縱向展開是橫向的並且相對於運行平面是水平的。
  10. 根據申請專利範圍第9項的機車(100)，其中該風扇箱殼(5)的該前壁(6)停留在該散熱器(3)上，該風扇(1)包括在由該前壁(6)和由該電動馬達的轉子之鐘形箱殼(110)所界定的隔間中，該釘栓(14)的遠端碰觸引擎塊體(107)指向該 散熱器(3)的那一面。
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