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风冷 发动机
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摘要
申请专利号:

CN200680027985.0

申请日:

2006.06.16

公开号:

CN101233306A

公开日:

2008.07.30

当前法律状态:

授权

?#34892;?#24615;:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: F01P1/02; F02F1/06; B22D15/02 主分类号: F01P1/02
申请人: 本田技研工业株式会社
发明人: 佐藤义一; 筱田明久; 小川和久
地址: 日本东京都
优?#28909;ǎ?/td> 2005.6.23 JP 182813/2005; 2005.6.23 JP 183166/2005
专利代理机构: ?#26412;?#24066;金杜律师事务所 代理人: 苏 娟
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法律状态
申请(专利)号:

CN200680027985.0

授权公告号:

101233306B||||||

法律状态公告日:

2011.06.01|||2008.09.24|||2008.07.30

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种通过冷却空气(Wi)进行冷却的风冷发动机(10)。所述风冷发动机(10)包括气缸体(33)和气缸盖(28)。所述气缸体(33)在气缸(26)的外周具有能够传输冷却空气(Wi)的气缸冷却通道(101,102)。所述气缸盖(28)具有能够传输冷却空气(Wi)的气缸盖冷却通道(104)。所述气缸冷却通道(101,102)和气缸盖冷却通道(104)沿垂直于气缸(26)的轴线(109)的方向延伸,并通过连接通道(105,105)彼此连通。

权利要求书

权利要求书
1.  一种通过冷却空气进行冷却的风冷发动机,所述发动机包括:
气缸体,其包括具有往复式活塞的气缸;和
设置在所述气缸体的末端的气缸盖;
所述风冷发动机的特征在于:
所述气缸体在所述气缸的外侧包括至少一条能够传输冷却空气的气缸冷却通道;
所述气缸盖包括至少一条能够传输冷却空气的气缸盖冷却通道;并且
所述气缸冷却通道和气缸盖冷却通道在与所述气缸的轴线垂直的方向上延伸,并通过在所述气缸体和气缸盖上形成的至少一条连接通道彼此连通。

2.  如权利要求1所述的风冷发动机,其特征在于:
所述气缸冷却通道包括多条通道,并且这多条气缸冷却通道中靠近所述气缸盖冷却通道的一条气缸冷却通道通过所述连接通道与所述气缸盖冷却通道相连通。

3.  如权利要求1所述的风冷发动机,其特征在于:
所述连接通道包括一对分开的连接通道。

4.  如权利要求1所述的风冷发动机,其特征在于:
所述气缸盖包括:容纳用于操作进气阀和排气阀的凸?#31181;?#30340;阀室;和与所述气缸盖冷却通道连通的冷气引导通道;
所述凸?#31181;?#30001;曲轴通过沿气缸设置的动力传输机构驱动;并且
所述冷气引导通道的入口在与所述动力传输机构相对的一侧上形成于所述气缸盖中。

5.  一种通过冷却空气进行冷却的风冷发动机,所述发动机包括:
用于容纳曲轴的曲轴箱;
气缸体,其一体地成型在所述曲轴箱上并设置有包括往复式活塞的气缸;和
底座,其一体地成型在所述曲轴箱上并能够通过多个紧固部件安装在?#25105;?#37197;套部件上;
所述风冷发动机的特征在于:
所述底座包括多个能够用于插入所述紧固部件的安装孔;
所述气缸体相对于所述底座倾斜设置,并具有多个一体地成型为环状用以围绕其外周的散热片;并且
所述散热片具有相对于气缸的轴线更靠近底座设置且形成为与安装孔的?#34892;?#32447;平行的底座侧部分。

6.  如权利要求5所述的风冷发动机,其特征在于:
所述气缸体位于高于所述底座的位置并相对于所述底座向上倾斜;并且
所述发动机还具有用于将冷却空气从所述曲轴箱送至所述散热片的底座侧部分的冷却风扇。

7.  如权利要求6所述的风冷发动机,其特征在于:
用于送风的所述冷却风扇具有多个叶片;
所述多个叶片中具有最下侧叶片;
所述最下侧叶片具有一末端;并且
所述末?#23435;?#20110;所述散热片下方。

8.  如权利要求6所述的风冷发动机,其特征在于:
所述散热片具有底座侧部分;
所述底座侧部分具有顶端;并且
所述顶?#23435;?#20110;所述气缸的轴线上。

说明书

说明书风冷发动机
技术领域
本发明涉及一种通过冷却空气进行冷却的风冷发动机。
背景技术
风冷发动机通过由曲轴驱动的冷却风?#20154;?#33267;气缸盖和气缸体的冷却空气进行强制冷却。这种类型的风冷发动机已在日本早期公开专利申请No.2-275021和日本审定实用新型专利申请No.58-19293中公开。
在日本早期公开专利申请No.2-275021公开的风冷发动机中,进气阀和排气阀的打开和关闭是通过曲轴经由动力传输机构转动凸?#31181;?#30340;结果。在该风冷发动机中,气缸盖内的燃烧室和气缸体内的气缸是通过从冷却风?#20154;?#33267;气缸盖和气缸体的冷却空气进行冷却的。为了提高冷却空气的冷却效?#21097;?#20248;选将冷却空气引导至燃烧室和气缸附近的区域。
但是,动力传输机构设置在气缸盖和气缸体侧面。因此,用于容纳动力传输机构的室设置在燃烧室和气缸附近。该室对于将冷却空气引至燃烧室和气缸附近是一种阻碍。
为?#31169;?#20915;这些问题,在日本早期公开专利申请No.2-275021公开的风冷发动机中,通过将所述室的一部分设置有?#24066;?#20919;却空气通过的气体通道而改善了气缸的冷却效果。
对于将冷却空气更主动地引至燃烧室和气缸附近区域以进一步改善燃烧室和气缸冷却效果的技术需求也在不断增加。
在日本审定实用新型申请No.58-19293中公开的风冷发动机是在曲轴箱底部具有底座的斜置式气缸发动机,其具?#34892;?#32622;在曲轴箱侧面的气缸体和气缸。通过将螺栓插入穿过所述底座中的安装孔,该风冷发动机可以安装在其他?#25105;?#37096;件上。
另外,气缸体外围还设有很多沿垂直于气缸轴线方向延伸的散热片。在该风冷发动机中,可以通过冷却空气在这些散热片之间的流动来冷却气缸。
该风冷发动机的壳体通常是其中曲轴箱、底座和气缸体集成在一起的铸造成品,其目的是为?#31169;档?#21046;造成本。当使用铸造工艺制造壳体时,在金属模具型腔内的熔融金属固化之后,沿散热片打开金属模具。但是,由于气缸体和散热片相对于底座是斜置的,因此金属模具的打开方向与底座上安装孔的朝向是不同的。在铸造壳体时,安装孔无法同时成型。壳体铸造完成后,必须对安装孔进行机械加工处理。这就限制了壳体生产效率的提高。
一种解决上述问题的方法是使用带有单独滑动模的金属模具,并使用该滑动模来成型安装孔。该方法能够在铸造壳体时?#24066;?#21508;安装孔同时成型。但是,由于使用该方法要在金属模具上设置滑动模,因此金属模具的结构变得更为复杂。
因此,对于在铸造壳体时同时成型安装孔并能够简化金属模具结构的技术需求在不断增加。
发明内容
本发明的第一种实施方式提供了一种通过冷却空气进行冷却的风冷发动机,包括:气缸体,其包括具有往复式活塞的气缸;和设置在所述气缸体的末端的气缸盖;其中,所述气缸体在所述气缸外侧上包括至少一条能够传输冷却空气的气缸冷却通道;所述气缸盖包括至少一条能够传输冷却空气的气缸盖冷却通道;并且所述气缸冷却通道和气缸盖冷却通道在垂直于所述气缸轴线的方向上延伸,并且通过至少一条在所述气缸体和气缸盖上形成的连接通道彼此连通。
因此,即使是在其中用于将曲轴的动力传递到凸?#31181;?#30340;动力传输机构和用于容纳动力传输机构的室设置在气缸盖的侧面和气缸体的侧面的风冷发动机中,气缸冷却通道也能够通过气缸附近区域,气缸盖冷却通道也能够通过燃烧室附近区域。然后,冷却空气能够通过进入气缸冷却通道和气缸盖冷却通道而被引导至燃烧室和气缸附近。从而可以更?#34892;?#22320;冷却燃烧室和气缸。
进一步地,由于气缸冷却通道和气缸盖冷却通道通过连接通道相连通,流经气缸盖冷却通道的部分冷却空气可以进入气缸冷却通道并用作气缸的冷却空气。因此,可以更充分地向气缸引入冷却气缸所需的冷却空气。从而能够进一步改善气缸冷却效果。
优选地,所述气缸冷却通道包括多条通道,并且这多条气缸冷却通道中靠近所述气缸盖冷却通道的一条气缸冷却通道通过所述连接通道与所述气缸盖冷却通道相连通。这样,冷却空气可以流经所述多条气缸冷却通道,并冷却气缸附近区域。而且,可以将更大量的冷却空气引入与气缸盖冷却通道相邻的气缸冷却通道,也就是距离燃烧室最近的气缸冷却通道。因此,能够通过向燃烧室和气缸的附近区域引入更大量的冷却空气来进一步改善冷却效果。
连接通道优选包括一对分开的连接通道。因此,流经气缸盖冷却通道的部分冷却空气能够更充分地进入气缸冷却通道中。从而可以进一步改善气缸的冷却效果。
另外优选的是,气缸盖包括:阀室,容纳用于操作进气阀和排气阀的凸?#31181;幔?#21644;与气缸盖冷却通道连通的冷气引导通道;所述凸?#31181;?#30001;曲轴通过沿气缸设置的动力传输机构驱动;并且所述冷气引导通道的入口在与所述动力传输机构相对的一侧形成在所述气缸盖中。因此,冷却空气就能够通过冷气引导通道从与动力传输机构相对的一侧进入气缸盖冷却通道。由于有更大量冷却空气可以引入气缸盖冷却通道,所以燃烧室和气缸的冷却效果就得以进一步改善。另外,由于冷气引导通道的入口在与动力传输机构相对的一侧上设置于气缸盖上,因此该入口可以很容易地制成向外朝向。这样,在设计冷气引导通道的位置和形状时就有更大的自由度。
本发明的第二种实施方式提供了一种通过冷却空气进行冷却的风冷发动机,包括:用于容纳曲轴的曲轴箱;气缸体,其一体地成型在所述曲轴箱上并具有包括往复式活塞的气缸;和底座,其一体地成型在所述曲轴箱上并可通过多个紧固部件安装在?#25105;?#37197;套部件上;其中,所述底座包括多个能够用于插入所述紧固部件的安装孔;所述气缸体相对于所述底座斜置并具有多个一体地形成为环状用以围绕其外周的散热片;并且所述散热片具有相对于气缸的轴线更靠近底座并形成为与安装孔的?#34892;?#32447;平行的底座侧部分。
因此,当将曲轴箱、气缸体和底座作为一体铸造成型时(也就是在铸造壳体时),金属模具可以沿散热片的底座侧部分打开,这样金属模具的打开方向就与安装孔的方向相一致。因此,安装孔可?#36816;?#30528;壳体在金属模具中的铸造过程同时形成。通过这种方式将金属模具的打开方向与安装孔的方向相匹配,就使得安装孔的形成与壳体在金属模具中的铸造过程同时进行成为可能。另外,也不再需要在金属模具中设置用于成型安装孔的滑动模,从而金属模具也得以简化。
优选地,所述气缸体位于高于所述底座的位置并相对于所述底座向上倾斜;并且所述发动机还具有用于将冷却空气从所述曲轴箱送至所述散热片的底座侧部分的冷却风扇。这样,冷却风?#20154;?#20986;的冷却空气可以更平稳地引导至散热片。由于多个散热片和气缸体可以被冷却空气充分冷却,因此可以改善冷却效果。而且,用于送风的冷却风扇优选具有多个叶片,所述多个叶片具有一最下侧叶片,该最下侧叶片具有一末端,该末?#23435;?#20110;散热片下方。
散热片还优选具有底座侧部分,所述底座侧部分具有顶端,该顶?#23435;?#20110;气缸的轴线上。
附图说明
下面将根据附图只通过举例的方式来对本发明的几个优选实施方式进行详?#35813;?#36848;,其中:
图1是根据本发明的风冷发动机的外部视图;
图2是图1所示风冷发动机的分解透视图;
图3是图1所示风冷发动机的截面图;
图4是沿图3的线4-4的截面图;
图5是图2所示风冷发动机的气缸盖附近区域的分解透视图;
图6是沿图2的箭头6方向的视图;
图7是图2所示风冷发动机的冷却通道的示意图;
图8是沿图3的线8-8的截面图;
图9是沿图3的线9-9的截面图;
图10是沿图5的箭头10方向的视图;
图11A和图11B是将冷却空气引入图2和图7所示风冷发动机的冷却通道中的引入方式示意图;
图12A和图12B是冷却空气流过图3和图8所示冷却通道的方式示意图;
图13是图1所示风冷发动机从对面方向看的视图;
图14是图13所示壳体的透视图;
图15是沿图14的箭头15方向的视图;
图16是表示图2所示的冷却风扇和散热片之间位置关系的透视图;
图17是用于铸造图14所示壳体的金属模具的分解透视图;
图18是其中图17所示金属模具?#36824;?#38381;的一种示例的说明图;
图19是沿图18的线19-19的截面图;
图20A和图20B是使用图17所示的金属模具来成型壳体的一种示例的示意图;和
图21是通过图16所示的散热片引导冷却空气的一种示例的示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示,风冷发动机10包括冷却风扇13、罩住冷却风扇13的风扇盖15、反冲起动器18、罩住反冲起动器18的起动器盖20、燃料箱22、空气滤清器23和消声器24。
冷却风扇13和反冲起动器18均与曲轴12(见图3)相连。风扇盖15上有可供反冲起动器18穿过的开口16。
如图2和图3所示,风冷发动机10是一种具?#34892;?#32622;气缸的所谓OHC(顶置凸?#31181;?#24335;)单气缸发动机,其?#26800;?#27668;缸26和气缸体33相对于位于曲轴箱31底部的水平底座34以固定角度倾斜向上。下面将详?#38468;?#32461;风冷发动机10。
风冷发动机10的壳体25包括曲轴箱31、封闭曲轴箱31的开口31a的箱盖32、一体地成型在曲轴箱31侧面(图2中的左侧面)的气缸体33和一体地成型在曲轴箱31底面上的水平底座34。
曲轴箱31具有曲轴室31d(容纳空间31d),其可旋转地容纳曲轴12。通过将箱盖32螺栓固定在曲轴箱31上,能够用箱盖32覆盖曲轴箱31的开口31a。曲轴12具有动力输出单元12a,其用于输出产生的动力并位于延伸穿过箱盖32的末端处。
气缸体33和气缸体33内的气缸26从曲轴箱31的侧部倾斜向上。因此,气缸26和气缸体33的位置在底座34之上,并且相对于底座34倾斜向上。
如图2所示,曲轴箱31包括位于一侧31b上的三个凸起35(只示出两个)和在与三个凸起35分开的位置设置的一个凸起41。将柱螺栓36的螺纹部分36a拧入三个凸起35的螺纹孔35a。由此即可将三个柱螺栓36装在曲轴箱31的一侧31b上。柱螺栓36的末端也具有螺纹部分36b。
安装风扇盖15和起动器盖20的过程如下所述。
首先,将三个螺纹部分36b插入风扇盖15上的三个安装孔38。同时,风扇盖15上安装孔39的位置与凸起41上的螺纹孔41a相对应。
然后,将三个螺纹部分36b?#30452;?#25554;入穿过起动器盖20上的三个安装孔43(只示出两个)。同时,将风扇盖15上的螺栓44插入起动器盖20上的安装孔45。
然后,在三个螺纹部分36b和螺栓44上拧紧螺母46。
进而,将螺栓48插入穿过风扇盖15上的安装孔39,螺纹部分48a拧入凸起41上的螺纹孔41a内。
这样即可将风扇盖15固定在曲轴箱31的侧面31b上,并将起动器盖20固定在风扇盖15上。
如图2所示,反冲起动器18包括与曲轴12(见图3)连接的带轮51和绕在带轮51上的起动绳52。起动绳52的末端有?#30452;?3。为了简单起见,图2示出了从起动绳52拆卸下来并位于起动器盖20侧面的?#30452;?3。
如图2所示,风冷发动机10包括覆盖气缸盖28和气缸体33顶部的导流盖21。导流盖21实现引导来自冷却风扇13的冷却空气Wi沿气缸体33的顶部33b流动的功能。该导流盖被螺栓固定到气缸盖28和气缸体33上。
下面,将介绍风冷发动机10的截面结构。
如图3所示,活塞61可往复运动地容纳在气缸26内并通过连杆62与曲轴12相连。
如图3和图4所示,气缸盖28叠置并螺栓固定在气缸体33的末端表面,也就是头部33d上。气缸盖28是封闭气缸26的一个末端的部件。燃烧室58位于面对头部33d的区域,阀室65位于燃烧室58附近并与燃烧室58相对。阀室65内容纳有进气阀66、排气阀67和凸?#31181;?8。
凸?#31181;?8通过动力传输机构70与曲轴12相连。动力传输机构70将驱动力从曲轴12传递到凸?#31181;?8,并沿着气缸26和燃烧室58布置。动力传输机构70包括安装在曲轴12上的主动轮71、安装在凸?#31181;?8上的从动轮72和绕在主动轮71和从动轮72上的带73。
曲轴12的旋转带动主动轮71、带73、从动轮72、凸?#31181;?8和一对凸轮77、77的旋转。从而,可以?#30452;?#25511;制进气阀66和排气阀67打开和关闭朝向燃烧室58的进气口和排气口。进气阀66和排气阀67可以与曲轴12的旋转正时同步地打开和关闭。
如图3所示,动力传输机构70位于传输机构室74内。传输机构室74包括带插槽75、76、带?#36136;?5和带轮盖86。带插槽75形成于气缸体33的另一侧部33c上。带插槽76形成于气缸盖28的另一例28b上。带73穿过带插槽75、76。
如图5和图6所示,气缸盖28为一整体壳体,包括底座部分81、气阀舱83、带?#36136;?5和连接件89。
底座部分81是叠放在气缸体33的端面33f(凸?#24403;?#38754;33f)上的扁平盘状部件,具有进气口93和排气口94(也可参见图4)。
气门舱83位于底座部分81的与气缸体33相对侧的表面81a上。气门舱83的末端开口表面83a(凸?#24403;?#38754;83a)被气缸盖84封闭。气缸盖罩84被螺栓固定到气门舱83上。从气缸盖罩84一侧观察时,气门舱83的外形基本为矩形。
阀室65(见图4)构成被气缸盖罩84封闭的气门舱83的内部空间。如前所述,进气阀66、排气阀67和凸?#31181;?8都被容纳在气门舱83内的阀室65中。很明显气门舱83内布置有阀室65所以其尺寸要比阀室65的外形尺寸大一些。
带?#36136;?5是用于容纳从动轮72(见图3)的部件,其开口端被带轮盖86封闭。更具体地,带?#36136;?5位于从气门舱83(也就是阀室65)朝向气缸盖28的另一侧28b具有一特定距离Sp的位置处,如图6所示。
因此,至少传输机构室74的一部分,也就是带?#36136;?5,位于气缸盖28中距离气门舱83特定间隙87的位置处。结果,如图3、图5和图6所示,在气门舱83和带?#36136;?5之间能够保持具有特定尺寸Sp的空间87(间隙87)。提供该空间87可以?#24066;?#20381;靠连接件89来整体成型气门舱83和带?#36136;?5,凸?#31181;?8穿过该连接件89。
连接件89具有在气门舱83和带?#36136;?5之间的气缸盖冷却通道104。气缸盖冷却通道104用作供冷却空气流过的通道。
如图5和图6所示,底座部分81在气缸体33相对侧的表面81a上具有多个凸起88。所述多个凸起88(例如四个)?#30452;?#20301;于气门舱83周围的四个角部83b处。凸起88上有多个穿透底座部分81的安装孔88a。多个安装孔88a的位置与在气缸体33的凸?#24403;?#38754;33f上形成的多个螺纹孔49的位置一致。
将气缸盖28固定到气缸体33上的过程如下所述。
首先,如图4和图5所示,在气缸体33的凸?#24403;?#38754;33f上设置垫片92(密封部件92),将底座部分81叠放在上面。
然后,将多个气缸盖螺栓91(下文中简称为“螺栓91”)从底座部分81的端面81a插入多个安装孔88a内,?#24066;?#34746;纹部分91a突出并拧入螺纹孔49内,操作完成。
如上所述,四个安装孔88a和四个螺栓91?#29420;?#27668;门舱83布置在四个角部83b附近,也就是在阀室65外的区域。因此,阀室65中的润滑油不会流过安装孔88a,也不会在气缸盖28和气缸体33之间发生泄漏(例如渗出)。
所以,不需要采用?#22836;?#25514;施,例如在气缸盖28和气缸体33之间设置形状复杂的垫片92,用来防止润滑油从阀室65?#34892;?#28431;。这样,风冷发动机10就能具有更简单的结构。
另外,由于所有的螺栓91都位于气门舱83外的四个角部83b处,螺栓91的工作条件(温度条件等)能够保?#21482;?#26412;相同。螺栓91内的热应力能够保持一致,从而气缸26和燃烧室58(见图4)内即可保持一致而有利的热应力。进而,由于螺栓91内的热应力是一致的,螺栓91的耐久性也能够得到充分提高。
也不需要在阀室65内设置螺栓91,因为所有的螺栓91都设置在气门舱83的外部区域。通过使气门舱83的尺寸减小与用于将螺栓91容纳在阀室65中所需空间成比例的尺寸,从而能够减小风冷发动机10的尺寸。
另外,由于气门舱83变得更小,就有可能增加气缸盖28暴露在燃烧室58附近区域部分的表面积,也就是热辐射表面积。进而,由于气门舱83变得更小,所以能够减小从气门舱83的外表面到燃烧室58的距离。因此,冷却空气可以引至燃烧室58附近。从而,能够更充分地冷却气缸盖28内围绕燃烧室58的区域,并能够提高冷却效率。
另外,四个螺栓91中的两个左手侧螺栓91、91(部分螺栓)位于气门舱83和传输机构室74之间。因此,这两个左手侧螺栓91,91就能够以和另外两个气缸盖螺栓91、91同样的方式位于气门舱83附近的区域。从而,所有螺栓91的工作温度能够更加一致。所有螺栓91内的热应力也能够更加一致。
下面,将介绍风冷发动机10的冷却通道。
如图3所示,气缸体33具有两条气缸冷却通道101、102,也就是第一气缸冷却通道101和第二气缸冷却通道102,用于将冷却空气引导至气缸26和带插槽75之间的区域33e。
如图3和图7至图9所示,第一气缸冷却通道101在与气缸26的轴线109(见图7)相交的方向上竖直布置。第一气缸冷却通道101具有开放至气缸体33顶部的顶部入口101a和开放至气缸体33底部的底部出口101b。
第二气缸冷却通道102基本平行于第一气缸冷却通道101,位于比第一气缸冷却通道101更?#29420;?#27668;缸盖28的位置,并竖直设置。第二气缸冷却通道102具有开放至气缸体33顶部的顶部入口102a和开放至气缸体33底部的底部出口102b。
气缸盖28具有两条冷却通道104、107,也就是气缸盖冷却通道104和冷气引导通道107,用于将冷却空气按照图3、图7、图8和图10所示的方式引导。
气缸盖冷却通道104在阀室65和带插槽76之间的区域28c内竖直设置,并基本平行于第一气缸冷却通道101和第二气缸冷却通道102。气缸盖冷却通道104具有开放至气缸盖28顶部的顶部入口104a和开放至气缸盖28底部的底部出口104b。
如图7和图8所示,气缸盖冷却通道104通过一对连接通道105、105与第一气缸冷却通道101彼此连通。该对连接通道105彼此之间间隔一固定距离。连接通道105包括在气缸盖28内形成的气缸盖侧连接通道111和在气缸体33内形成的气缸体侧连接通道112。
如图3、图7和图8所示,冷气引导通道107形成在基本与气缸盖冷却通道104成直角的方向上。该冷气引导通道107具有与气缸盖冷却通道104的大?#36718;行?#36830;通的出口107a,和开放至与带?#36136;?5相对的侧部28a(见图3),也就是第一侧部28a的入口107b。将入口107b设置在与带?#36136;?5相对的侧部28a处使得更容?#36164;?#20986;口107b朝向外侧。因此,在设计发动机时就有更大的自由度,并且由于可以更容易地设定冷气引导通道107的形状并相对于气缸盖28设置冷气引导通道107,生产效率也得以提高。进而,冷却空气可以很容易地从入口107b引入冷气引导通道107。
上述描述的概要如下文所述。如图7所示,第一气缸冷却通道101和第二气缸冷却通道102、气缸盖冷却通道104和冷气引导通道107在垂直于气缸26的轴线109的方向上延伸。第一气缸冷却通道101与气缸盖冷却通道104相邻并通过连接通道105、105与气缸盖冷却通道104相连通。
下面,将对冷却空气从冷却风扇13流动的方式进行介绍。
如图2所示,冷却风扇13通过曲轴12(见图3)沿箭头Ar的方向旋转。旋转的冷却风扇13将已经从外部空气入口55、56吸入的外部空气排向气缸体33的第一侧部33a(在箭头Ba方向上)。排出的外部空气就构成了用于冷却风冷发动机10的冷却空气Wi。
冷却空气Wi的一部分从气缸体33的第一侧部33a向上流动,如箭头Ca所示,并通过引导盖21沿气缸体33的顶部33b引导。沿顶部33b引导的冷却空气Wi被引导盖21的弯曲部分21a向下引导。已经被向下引导的冷却空气Wi被沿图3所示气缸体33的另一侧部33c向下引导。
在图2中,按照箭头Ba所示方向流动的冷却空气Wi的剩余部?#30452;?#25353;照箭头Da所示的方向沿气缸盖28的一个侧部28a引导。
如箭头Ca所示向上流动的冷却空气Wi被引入顶部入口101a、102a、104a,如图11A、图11B、图12A和图12B所示。如箭头Da所示向侧面流动的冷却空气Wi被引入入口107b。
进入顶部入口101a的冷却空气Wi流经第一气缸冷却通道101然后从底部出口101b流出,如箭头Ea所示。进入顶部入口102a的冷却空气Wi流经第二气缸冷却通道102然后从底部出口102b流出,如箭头Fa所示。
具体地,冷却空气Wi从气缸体33的第一侧部33a流至顶部33b,如图9中的箭头Ca所示。流过顶部33b的冷却空气Wi被引入顶部入口102a,流经第二气缸冷却通道102然后从底部出口102b流出。对于流经第一气缸冷却通道101的冷却空气Wi?#27492;低?#26679;如此(见图12A和图12B)。
这样,由于冷却空气Wi流经两条冷却通道,即第一气缸冷却通道101和第二气缸冷却通道102,因此就能够使大量的冷却空气Wi流过气缸26的附近区域。从而,可以通过冷却空气Wi?#20174;行?#22320;冷却气缸26周围的区域。
如图12A所示,进入顶部入口104a的冷却空气Wi流经气缸盖冷却通道104然后从底部出口104b流出,如箭头Ga所示。进入气缸盖冷却通道104的冷却空气Wi可以进一步改善气缸盖28的冷却效果。更具体地,冷却空气从气缸盖28的第一侧部28a流动,如图10中的箭头所示。流过第一侧部28a的冷却空气随后穿过顶部入口104a并流过气缸盖冷却通道104。
如图11B、图12A和图12B所示,冷却空气Wi经入口107b流入冷气引导通道107,进入气缸盖冷却通道104,然后与来自顶部入口104a的冷却空气Wi混合。因此,就可以使大量的冷却空气Wi流过气缸盖冷却通道104。流过气缸盖冷却通道104的部分冷却空气Wi流经一对连接通道105、105并流入第一气缸冷却通道101,如箭头Ha所示。
因为气缸盖冷却通道104和第一气缸冷却通道101通过一对连接通道105、105相连,所以流过气缸盖28的冷却空气Wi可以被充分地引到气缸体33。从而,可以将冷却气缸26所需的冷却空气Wi更充分地引导到气缸26。冷却空气Wi能够在燃烧室58的附近区域流动?#20174;行?#22320;冷却气缸盖28和气缸体33。这可以通过将冷却空气Wi引导至气缸盖冷却通道104和第一气缸冷却通道101?#35789;?#29616;。
下面,将详?#38468;?#32461;风冷发动机10中的斜置式气缸体33和底座34之间的关系。
壳体25、气缸盖28、箱盖32、气缸盖罩84、带轮盖86,如图3所示,都是由铝合金铸造(例如压铸)而成的。
如图13所示,气缸26的轴线109(气缸轴线109)相对于穿过曲轴12的水平线Lh以角度θ向上倾斜。换句话说,θ即为气缸26相对于底座34的倾斜角。
如图13和图14所示,壳体25可以使用螺栓122安装在装配台121上(?#25105;?#30340;配合部件121或者?#25105;?#30340;安装位置121)。螺栓122为紧固部件。
具体地,底座34在左端34a具有第一安装孔123和第二安装孔124,并且在右端34b具有第三安装孔125和第四安装孔126(第四安装孔126在图16中示出)。这四个安装孔123至126在底座34内竖直布置(在竖直方向上)。第一安装孔123和第三安装孔125是圆形孔。第二安装孔124和第四安装孔126是槽形孔。可以通过将多个螺栓122插入穿过四个安装孔123至126中的每个来把底座34固定到装配台121上。
如图14所示,曲轴箱31的曲轴室31d是由第一侧面31b(背壁31b)、外壁31c和扁平板型底座34所围绕的空间。气缸体33整体成型在外壁31c的?#20063;唷?#24182;且,气缸体33具有多个围绕整个外周表面33a一体成型的散热片141。
如图14和图15所示,散热片141环绕气缸体33的外周表面33a,并且具有基本为矩形的轮廓。散热片141具有弯曲形状以使其顶部部分可以沿垂直于气缸轴线109的方向延伸,而其底部部分竖直延伸。散热片141顶部部分的倾斜角与气缸轴线109的倾斜角θ相同。每个散热片141都包括互相连接的顶散热片142、底散热片143和成对的左?#20063;?#25955;热片144、144。
如图14至图16所示,顶散热片142从气缸体33的外周表面33a向上延伸,以垂直于气缸轴线109。底散热片143从外周表面33a竖直向下延伸。侧散热片144是弯曲的并且包括上半部分的斜散热片151和下半部分的竖直散热片152。
如图14所示,斜散热片151是侧散热片144的从顶端144a到弯曲部144b之间延伸的部分。斜散热片151形成为垂直于气缸轴线109。因此,斜散热片151相对于竖直方向为斜置。
竖直散热片152是侧散热片144的从弯曲部144b到底端144c之间延伸的部分。竖直散热片152在弯曲部144b处弯曲为竖直向下。因此,竖直散热片152的方向与底座34上的四个安装孔123至126的开口方向相同。具体说,竖直散热片152形成为与安装孔123至126的朝向平行。
因此,底散热片143和竖直散热片152均形成为与安装孔123至126的?#34892;?#32447;BC平行。
弯曲部144b位于气缸轴线109下方距离为H1处(见图13)。
如图16所示,散热片141的底部部分,也就是底散热片143和竖直散热片152竖直定向,因此散热片表面可以更靠近曲轴箱31相应的量。从而,散热片141的底部部分能够朝向冷却风扇13倾斜。
如前文所清楚介绍的那样,散热片141的顶部部分,也就是相对于气缸轴线109在底座34对面的“底座相对部分?#20445;?#21253;括顶散热片142和斜散热片151。散热片141的底部部分,也就是相对于气缸轴线109更靠近底座34的“底座侧部分?#20445;?#21253;括底散热片143和竖直散热片152。底座相对部分的底端和底座侧部分的顶端通过弯曲部144b相连接。
如图16所示,冷却风扇13包括多个用于送风的叶片13a。多个叶片13a中最下方叶片13a的末端13b(冷却风扇13的底端13b)位于多个散热片141的下方。具体地,冷却风扇13的底端13b到多个底散热片143中最下方散热片143底端的距离为H2。
冷却风扇13?#36824;?#36896;为使得沿箭头Ar方向的旋转使冷却空气Wi从底端13b向散热片141的底部部分(底散热片143和竖直散热片152)移动(也就是沿箭头Ba的方向)。例如,冷却空气Wi通过风扇盖15(见图2)的引导沿箭头Ba的方向流动。因此,冷却空气Wi可?#28304;?#22810;个底散热片143下方流入多个散热片141之间。
如上所述,底散热片143制成为朝向冷却风扇13,因此冷却风扇13送出的冷却空气Wi能够被更加平稳地引导。从底散热片143引入的冷却空气Wi沿多个散热片141上升,如箭头Ia所示,与散热片141的辐射表面和气缸体33的外周表面33a(见图14)广泛接触,并进行热交换。因此,多个散热片141和气缸体33能够被冷却空气Wi充分地冷却。
更优选地,散热片141底座侧部分的顶端,也就是弯曲部144b,沿气缸轴线109设置。这样设置的理由如下所述。
首先,为了改善散热片141的冷却效?#21097;?#20248;选通过?#24066;?#20919;却空气Wi平稳地在多个侧散热片144之间以最低阻力流动来提高冷却空气Wi的流速。这可以通过将侧散热片144制成在中部没有任何弯曲的完全直线型?#35789;?#29616;。这也就意味着取消弯曲部144b,并?#20063;?#25955;热片144将设置为独立于竖直散热片152。
为了增加气缸体33和散热片141辐射出的热量,一种方法是通过增加散热片141的数量来增大辐射表面积。通过沿着气缸体33的有限总长度Ln以窄间距Pi设置多个散热片141,能够增加辐射表面积。在此情况下,取消弯曲部144b并将侧散热片144设置为独立于竖直散热片152的结构是有益的。
但是,对散热片141的限制在于其底座侧部分必须与安装孔123至126的?#34892;?#32447;BC平行。为了改善冷却空气Wi的流动和设置多个散热片141而?#36824;?#35813;限制,优选将图13所述气缸轴线109到弯曲部144b的高度H1设置为最小值0(零)。如果高度H1为0,则弯曲部144b就与气缸轴线109相一致。
这种方法使得可以更平稳地沿散热片47向上引导冷却空气Wi,并设置多个散热片141。从而,可以进一步改善气缸26的冷却效果。
下面,将参照图17至图20A介绍用于铸造风冷发动机10的壳体25的压铸金属模具。为了使结构更易于理解,图18的视图省略了图17所示的活动半模162。
如图17至图20A所示,压铸金属模具160是用于压铸壳体25的金属模具。该模具包括用于成型壳体25的背部25a的固定半模161、用于成型壳体25的正面25b的活动半模162、用于成型壳体25的顶部25c的顶部滑动模163、用于成型壳体25的右端25d和气缸26的右端滑动模164、用于成型壳体25的底部25e的底部滑动模165和用于成型壳体25的左端25f的左端滑动模166。
固定半模161包括用于成型壳体25的背面25a的铸造表面161a,并且是金属模具,利用铸造表面161a的部分161b来成型后侧散热片144。
活动半模162是能够相对于固定半模161在箭头S1方向上关闭(夹紧)和打开的金属模具。活动半模162包括用于成型壳体25的正面25b的铸造表面162a,并且是金属模具,利用铸造表面162a的部分162b来成型前侧散热片144。活动半模162具有入口168。该入口168是将熔融金属注入型腔167(见图20A)的通道。
顶部滑动模163是能够相对于固定半模161在箭头S2方向上关闭和打开的模具。该顶部滑动模163包括用于成型壳体25的顶部25c的铸造表面163a,并且是金属模具,利用铸造表面163a的部分163b来成型顶散热片142。
右端滑动模164是能够相对于固定半模161在箭头S3方向上关闭和打开的模具。该右端滑动模164是包括用于成型气缸26的芯164a的金属模具。
底部滑动模165是能够相对于固定半模161在箭头S4方向上关闭和打开的模具。该底部滑动模165包括用于成型壳体25的底部25e的铸造表面165a,并且是金属模具,利用铸造表面165a的部分165b来成型底座34和底散热片143。底部滑动模165还包括在铸造表面165a内的第一、第二、第三和第四成孔区域165c至165f。
第一成孔区域165c是用于成型壳体25上第一安装孔123的区域。第二成孔区域165d是用于成型壳体25上第二安装孔124的区域。第三成孔区域165e是用于成型壳体25上第三安装孔125的区域。第四成孔区域165f是用于成型壳体25上第四安装孔126(见图16)的区域。
左端滑动模166是能够相对于固定半模161在箭头S5方向上关闭和打开的模具。该左端滑动模166包括铸造壳体25的左端25f的铸造表面166a。
下面,将参照图17、图20A和图20B介绍使用压铸金属模具160来铸造壳体25的过程。
首先,关闭压铸金属模具160,如图20A所示。
然后,将熔融的铝合金在高压下通过活动半模162的入口168(见图17)注入腔167。
然后,腔167中的熔融金属固化,结果成型为壳体25和壳体25的辅助部分,所述辅助部分是顶散热片142、底散热片143、侧散热片144、144和安装孔123至126。
具体地,如图17和图20A所示,顶部滑动模163的铸造表面163a的部分163b用于铸造顶散热片142。底部滑动模165的铸造表面165a的部分165b用于铸造底散热片143。固定半模161的铸造表面161a的部分161b用于铸造后侧散热片144。活动半模162的铸造表面162a的部分162b用于铸造前侧散热片144。底部滑动模165的四个成孔区域165c至165f用于铸造四个安装孔123至126。
随后打开压铸金属模具160。具体地,沿打开方向S1移动图17中示出的活动半模162。然后,?#30452;?#27839;打开方向S2和S3移动顶部滑动模163和右端滑动模164。然后,?#30452;?#27839;打开方向S4和S5移动底部滑动模165和左端滑动模166。
结果,打开底部滑动模165即可使得底?#21487;?#28909;片铸造区域165b与底散热片143分离,并且四个成孔区域165c至165f与四个安装孔123至126分离,如图20B所示。
按照该方法使用压铸金属模具160铸造壳体25,四个安装孔123至126能够同时形成在壳体25中。
下面概述壳体25和压铸金属模具160的特性。
散热片141中,底散热片143和竖直散热片152以及四个安装孔123至126都朝向相同的竖直方向。?#35270;?#20110;此,底部滑动模165在铸造表面165a上包括用于成型多个底散热片143的区域165b(底散热片铸造区域165b),并包括用于成型四个安装孔123至126的四个成孔区域165c至165f。
底部滑动模165的打开方向(箭头S4)与四个安装孔123至126和底散热片143的朝向相同,也与竖直散热片152的朝向相同。因此,如图20A所示,在腔167内的熔融金属固化后,当沿箭头S4的方向打开底部滑动模165时,底散热片铸造区域165b能够与底散热片143分离,并且四个成孔区域165c到165f能够与四个安装孔123至126分离。结果,当在压铸金属模具160中铸造壳体25时,四个安装孔123至126能够形成在壳体25中。
所以,不需要在底部滑动模165上设置新的滑动模用于成型四个安装孔123至126。由于能够简化底部滑动模165的结构,因此可以?#26723;?#21046;造底部滑动模165的成本。
使用铝合金来压铸壳体25的铝压铸法是一种将熔融铝合金在高压下注入金属模具的铸造方法。通过该方法使用铝合金来压铸壳体25能够提高壳体25的铸造精度。
另外,在压铸壳体25时,与螺栓122(见图16)的头部相接触的沉孔表面能够被例如形成在四个安装孔123至126内的开口边缘处。因此,在壳体25压铸成型后,不需要?#36816;?#20010;安装孔123至126的边缘进行沉孔表面的机械加工处理,从而可以进一步提高生产效率。
下面,介绍冷却空气Wi流过风冷发动机10的方式。
如图21所示,冷却风扇13将冷却空气Wi送入底散热片143(沿箭头Ba的方向)。底散热片143朝向冷却风扇13定向,因此冷却风扇13送出的冷却空气Wi能够被充分引导。通过底散热片143引导的冷却空气Wi沿底散热片143上升,如箭头Ia所示,然后围绕气缸体33的外周表面33a(见图15)流动,在此可以充分冷却气缸26的周围区域。
在本发明中,介绍了利用铝合金压铸壳体25的示例,但是本发明不应限制于此,壳体也可以由其他材料压铸而成。
此外,还介绍?#35828;?#19968;气缸冷却通道101和第二气缸冷却通道102这两条气缸冷却通道作为多条气缸冷却通道的示例,但是本发明不应限制于此,也可以使用三条或者更多条气缸冷却通道。
还介绍?#31169;?#31532;一气缸冷却通道101和气缸盖冷却通道104通过一对连接通道105、105连接的示例,但是本发明不应限制于此,例如也可以使用一条或者三条连接通道105。
工业应用性
本发明能够适用于其中用于驱动进气阀和排气阀的动力传输机构设置在气缸盖和气缸体侧部的风冷发动机。
另外,本发明还可适用于具?#34892;?#32622;式气缸的风冷发动机,其中曲轴箱底部的底座上设有可以插入紧固部件的安装孔,并且在气缸体外周设有散热片。

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