專利名稱：水套式直列雙缸發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于內(nèi)燃機機械結(jié)構(gòu)改進技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)置水套 的直列雙缸小型發(fā)動機。
背景技術(shù)：
風冷發(fā)動機的冷卻是通過發(fā)動機曲軸直接帶動的風葉對發(fā)動機箱體或 者缸套上設(shè)置的散熱片進行散熱，由于該方式結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，因此直 接風冷式設(shè)計被廣泛運用在簡易單缸和V型雙缸發(fā)動機中。但由于風扇吹出 的風是一個方向的，缸體迎風面，側(cè)面和背面風速都不一樣，所以缸體四周 的溫度相差較大，如果要設(shè)計直列雙缸或多缸機，氣缸與氣缸之間的溫度就 更無法散去，所以目前市場上的直接風冷雙缸發(fā)動機的兩個氣缸都設(shè)計成V 型排列，即將兩個氣缸錯開一個角度，使每個氣缸的風冷效果等同于單缸風 冷機，但四沖程發(fā)動機每一個氣缸工作循環(huán)為720° , V型雙缸機的兩個氣 缸錯開一個角度后， 一般為90° ，則兩個氣缸分別在90° 270°和540° 720°爆燃作功，相交角為270°和450° ，所以工作較不平穩(wěn)，而且由于相 交角的不同造成如使用一個化油器進氣管壓力不同的問題，所以就必須使用 兩個化油器，而一般化油器很難保證在每個角度供油、氣量的一致，需通過 匹配或制造雙聯(lián)化油器來解決，這也增加了成本。
水冷式發(fā)動機是在氣缸套外設(shè)計一個可由水流動的水道，在發(fā)動機以外 設(shè)計一個散熱水箱，將水道與水箱連接成一個密閉循環(huán)水道，然后用水泵使 水道中水流動，將發(fā)動機的熱能從散熱水箱中帶走，由于水的流動，從而使 發(fā)動機得到均勻的散熱。由于該方式散熱效果好，水道可根據(jù)需要任意設(shè)計， 因此外循環(huán)水冷設(shè)計被廣泛應用在直列多缸發(fā)動機中，但現(xiàn)有的這類多缸發(fā) 動機的結(jié)構(gòu)布置方式較復雜缸頭由于水道的原因必須用低壓鑄造方式制 造，加工困難且成本高；而箱體內(nèi)的配氣機構(gòu)布局一般使用頂置凸輪設(shè)計， 凸輪軸需經(jīng)同步帶或同步鏈與正時齒輪連接，使得箱體結(jié)構(gòu)大而復雜，不僅 占據(jù)了氣缸體前后的空間體積，且使得相應的控制氣門的搖臂、凸輪軸等配 氣機構(gòu)附件的制造成本均相應提高，而且上述水冷發(fā)動機缸頭和箱體必須分 開制造，再進行分段式連接，這種水冷方式顯然不適合制造小型發(fā)動機。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)置水套的直列 雙缸小型發(fā)動機，同時具備冷卻效果好，氣缸工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小， 重量輕以及制造成本低的特點。
本實用新型的技術(shù)方案是一種水套式直列雙缸發(fā)動機，包括位于氣缸 體內(nèi)平行排列的兩個氣缸、對應于每個氣缸的配氣機構(gòu)以及位于曲軸箱內(nèi)的 曲軸，氣缸內(nèi)的活塞通過連桿帶動曲軸；所述氣缸體由缸頭和前、后蓋板拼 接而成，兩個氣缸成型于缸頭上，前述獨立的兩套配氣機構(gòu)位于兩個氣缸的 外側(cè)，并于兩個氣缸的結(jié)合面對置；前、后蓋板與缸頭的殼壁之間形成圍繞 兩個氣缸的水套。
本實用新型較詳細的技術(shù)方案是 一種水套式直列雙缸發(fā)動機，包括位 于氣缸體內(nèi)平行排列的兩個氣缸、對應于每個氣缸的配氣機構(gòu)以及位于曲軸 箱內(nèi)的曲軸，氣缸內(nèi)的活塞通過連桿帶動曲軸；配氣機構(gòu)包括正時齒輪、凸 輪軸、凸輪、挺桿、推桿和搖臂，安裝在曲軸上的正時齒輪帶動凸輪軸，凸 輪軸上的凸輪頂觸挺桿，挺桿頂觸推桿，推桿通過搖臂控制氣門的開閉。所 述氣缸體由缸頭和前、后蓋板拼接而成，兩個氣缸成型于缸頭上，前述獨立 的兩套配氣機構(gòu)位于兩個氣缸的外側(cè)，并于兩個氣缸的結(jié)合面對置；缸頭的 兩側(cè)成型有供挺桿和推桿活動的通道。前、后蓋板與缸頭的殼壁之間形成圍 繞兩個氣缸的水套。同時缸頭罩、前蓋板，后蓋板的外壁上均成型有若干散 熱片。所述每套配氣機構(gòu)中的凸輪軸有兩根，這兩根凸輪軸并列且都與曲軸 平行設(shè)置，每根凸輪軸上設(shè)有一個凸輪；兩個凸輪分別頂觸對應的挺桿，挺 桿頂觸對應的推桿，推桿通過對應的搖臂控制同一氣缸的進氣門或者出氣門 的開閉。
本實用新型更為詳細的技術(shù)方案如下 一種水套式直列雙缸發(fā)動機， 包括位于氣缸體內(nèi)平行排列的兩個氣缸、對應于每個氣缸的配氣機構(gòu)以及位 于曲軸箱內(nèi)的曲軸，氣缸內(nèi)的活塞通過連桿帶動曲軸；配氣機構(gòu)包括正時齒 輪、凸輪軸、凸輪、挺桿、推桿和搖臂，安裝在曲軸上的正時齒輪帶動凸輪 軸，凸輪軸上的凸輪頂觸挺桿，挺桿頂觸推桿，推桿通過搖臂控制氣門的開 閉。所述氣缸體由缸頭和前、后蓋板拼接而成，兩個氣缸成型于缸頭上，前 述獨立的兩套配氣機構(gòu)位于兩個氣缸的外側(cè)，并于兩個氣缸的結(jié)合面對置； 缸頭的兩側(cè)成型有供挺桿和推桿活動的通道。前、后蓋板與缸頭的殼壁之間形成圍繞兩個氣缸的水套。同時缸頭、前蓋板，后蓋板的外壁上均成型有若 干散熱片。所述每套配氣機構(gòu)中的凸輪軸有兩根，這兩根凸輪軸并列且都與 曲軸平行設(shè)置，每根凸輪軸上設(shè)有一個凸輪，且兩根凸輪軸上的凸輪位于同 一平面內(nèi)；安裝在曲軸上的正時齒輪為主動齒輪，并與固定在其中一個凸輪 軸上的從動齒輪嚙合，而兩個凸輪軸上分別固定有互相嚙合的傳動齒輪。兩 個凸輪分別頂觸對應的挺桿，挺桿頂觸對應的推桿，推桿通過對應的搖臂控 制同一氣缸的進氣門或者出氣門的開閉。同一氣缸的進氣門和出氣門之間的 連線與曲軸和凸輪軸垂直。 本實用新型的優(yōu)點是
1. 本實用新型水套式直列雙缸發(fā)動機中為兩個氣缸分別設(shè)置了獨立且 對置于氣缸體兩側(cè)的配氣機構(gòu)，同常規(guī)的水冷發(fā)動機結(jié)構(gòu)比較，簡化了復雜 箱體結(jié)構(gòu)的同時，讓出了氣缸體內(nèi)的前后空間，因此容易設(shè)置前、后蓋板與 缸頭形成水套，而省去外接水箱，循環(huán)水泵，也就省去了常規(guī)缸頭內(nèi)的水道 布置，相當于將常規(guī)水冷發(fā)動機的缸頭和箱體一體設(shè)計，省去了缸頭昂貴的 低壓鑄造費用；模具出模，零件加工都十分方便，大大降低了成本。
2. 本實用新型水套式直列雙缸發(fā)動機保留了風冷發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)， 冷卻風與水套內(nèi)的冷卻水共同作用，使各缸冷卻均勻，并能基本達到水冷發(fā) 動機的效果，但發(fā)動機結(jié)構(gòu)卻大大簡化，適合小型化、便攜化。
3. 本實用新型水套式直列雙缸發(fā)動機由于采用了水套式設(shè)計，提高了 發(fā)動機冷卻效果，因此可以將兩個氣缸設(shè)計成并排直列形式；而并排直列形 式的雙缸機相比V型雙缸機，其兩個氣缸正好相隔360度做功一次，因此工 作平穩(wěn)；且消除了 V型雙缸機如釆用一個化油器進氣管壓力不同的情況，所 以不但減少了一只化油器，配氣機構(gòu)等附件要簡單得多，不但簡化了結(jié)構(gòu)， 降低了成本，還保證了雙缸工作的一致性。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述


圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為
圖1的A-A剖面視圖； 圖3為圖2的B-B剖面視圖4為本實用新型中同一配氣機構(gòu)的齒輪傳動方式結(jié)構(gòu)簡圖。其中1、氣缸體；2、氣缸；3、曲軸箱；4、曲軸；5、活塞；6、連桿； 7、正時齒輪；8、凸輪軸；9、凸輪；10、挺桿；11、推桿；12、搖臂；13、 進氣門；14、出氣門；15、從動齒輪；16、傳動齒輪；17、風葉；18、缸頭； 19、前蓋板；20、后蓋板；21、水套；22、通道；23、散熱片。
具體實施方式
實施例結(jié)合
圖1、圖2、圖3、圖4所示為本實用新型水套式直列雙
缸發(fā)動機的具體實施方式
，它包括位于氣缸體1內(nèi)平行排列的兩個氣缸2、 對應于每個氣缸2的配氣機構(gòu)以及位于曲軸箱3內(nèi)的曲軸4，氣缸2內(nèi)的活 塞5通過連桿6帶動曲軸4，曲軸4的一端同現(xiàn)有技術(shù)一樣安裝由其帶動的 風葉17。
每個氣缸2都具有各自獨立的配氣機構(gòu)，配氣機構(gòu)由正時齒輪7、凸輪 軸8、凸輪9、挺桿10、推桿11、搖臂12和氣門組成，安裝在曲軸4上的 正時齒輪7帶動凸輪軸8，凸輪軸8上的凸輪9頂觸挺桿10，挺桿10頂觸 推桿ll，推桿ll通過搖臂12控制氣門的開閉，當然這些都是現(xiàn)有技術(shù)，其 具體實現(xiàn)方式不再詳述。
本實施例中的氣缸體1由缸頭18和前、后蓋板19、 20拼接而成，其拼 接方式主要是采用連接螺栓或相等效的公知連接方式進行連接。兩個氣缸2 成型于缸頭18上，前、后蓋板19、 20與缸頭18的殼壁之間形成圍繞兩個 氣缸2的水套21，同時缸頭18、前蓋板19，后蓋板20的外壁上均成型有若 干散熱片23，這一結(jié)構(gòu)特征在圖3上表示的較清楚。
前述獨立的兩套配氣機構(gòu)位于兩個氣缸2的外側(cè)，并于兩個氣缸2的結(jié) 合面對稱布置；缸頭18的兩側(cè)成型有供挺桿10和推桿11活動的通道22。
如圖4表示的那樣，所述每套配氣機構(gòu)中的凸輪軸8有兩根，這兩根凸 輪軸8并列且都與曲軸4平行設(shè)置，每根凸輪軸8上設(shè)有一個凸輪9，且兩 根凸輪軸8上的凸輪9位于同一平面內(nèi)；安裝在曲軸4上的正時齒輪7為主 動齒輪，并與固定在其中一個凸輪軸8上的從動齒輪15嚙合，而兩個凸輪 軸8上分別固定有互相嚙合的傳動齒輪16。
同一配氣機構(gòu)內(nèi)的兩個凸輪9分別頂觸對應的挺桿10，挺桿IO頂觸對 應的推桿11，推桿11通過對應的搖臂12控制同一氣缸2的進氣門14或者 出氣門15的開閉。且同一氣缸2的進氣門14和出氣門15之間的連線與曲軸4和凸輪軸8垂直，即本實用新型中同一氣缸2上的進氣門14和出氣門 15對置分布在曲軸4的兩側(cè)，而曲軸4末端安裝風葉17,故進氣門14和出 氣門15間的連線與冷卻風的風向垂直。同時對于本實用新型來說相當于兩 個單氣缸頭背靠背的并列組合，每個氣缸頭的配氣機構(gòu)都是朝向外側(cè)，且組
合后的整個直列雙缸便攜式發(fā)動機的整體結(jié)構(gòu)是完全對稱的。
常規(guī)的直列雙缸發(fā)動機一般都為水冷式發(fā)動機，水冷式發(fā)動機的缸頭和 箱體必須分開制造，再進行分段式連接，缸頭不僅成型與冷卻水箱連通的水 道，且配氣機構(gòu)布局一般使用頂置凸輪設(shè)計，即凸輪軸需經(jīng)同步帶或同步鏈 與正時齒輪連接，為此大大占據(jù)了缸頭的體積，并使得箱體及水冷發(fā)動機的 整體結(jié)構(gòu)復雜，體積大不適于小型發(fā)動機。
與之相比本實用新型水套式直列雙缸發(fā)動機的特點就在于為兩個氣缸2 分別設(shè)置了獨立且對置于氣缸體1兩側(cè)的配氣機構(gòu)，而讓出了氣缸體1內(nèi)的 前后空間，因此很容易的設(shè)置前、后蓋板19、 20與缸頭18間形成圍繞兩個 氣缸2的水套21，而省去外接水箱，循環(huán)水泵，也就省去了常規(guī)缸頭內(nèi)的水 道布置，相當于將常規(guī)水冷發(fā)動機的缸頭和箱體一體設(shè)計，省去了缸頭昂貴 的低壓鑄造費用；模具出模，零件加工都十分方便，大大降低了成本。
同時本實用新型在曲軸4的末端安裝有風葉17，保留了風冷發(fā)動機的 基本結(jié)構(gòu)。風葉17與水套21的共同作用，使得冷卻水在兩個平行排列氣缸 2的溫差作用下不停流動，并反過來加快溫度的傳遞，逐漸平緩兩個氣缸2 間的溫度梯度，有助于熱量從氣缸體1外壁上的散熱片23散去，因此基本 可以達到水冷發(fā)動機的冷卻效果，但結(jié)構(gòu)大大減化，適合小型化、便攜化。 值得一提的是本實用新型中的水套21可以是全封閉式的，只在氣缸體1上 留出注水口，例如運用在便攜式發(fā)電機上，方便操作；當然也不限制的可以 在水套21上設(shè)置循環(huán)水的出、入口并外接抽水設(shè)備，以此用作小型快艇上 的舷外機。
由于本實用新型水套式直列雙缸發(fā)動機采用了水套式設(shè)計，提高了發(fā)動 機冷卻效果，因此可以將兩個氣缸2設(shè)計成并排直列形式；作為公知技術(shù)， 并排直列形式的雙缸機相比V型雙缸機，其兩個氣缸正好相隔360度做功一 次，因此工作平穩(wěn)；消除了 V型雙缸機由于進氣相交角的不同如使用一個化 油器造成進氣管壓力不同的情況，由于不存在相位差，不但減少了一個化油器，配氣機構(gòu)等附件要簡單得多，不但簡化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，還保證了 雙缸工作的一致性。
對于本實施例的每個配氣機構(gòu)來說，設(shè)置兩根與曲軸4平行的凸輪軸8， 兩根凸輪軸8上分別設(shè)置一個凸輪9的優(yōu)化方案，主要目的是縮短凸輪軸8 的長度，減小曲軸箱3的體積，更加簡化本實用新型的體積便于用戶攜帶。 同時本實施例中同一氣缸2上的兩個氣門之間的連線與曲軸4和凸輪軸8相 垂直，也就是與冷卻風的風向垂直，與現(xiàn)有技術(shù)相比轉(zhuǎn)過90度，從而有利 于缸頭18的散熱，也就進一步提高了本實用新型的冷卻效果。
權(quán)利要求1.一種水套式直列雙缸發(fā)動機，包括位于氣缸體(1)內(nèi)平行排列的兩個氣缸(2)、對應于每個氣缸(2)的配氣機構(gòu)以及位于曲軸箱(3)內(nèi)的曲軸(4)，其特征在于所述氣缸體(1)由缸頭(18)和前、后蓋板(19、20)拼接而成，兩個氣缸(2)成型于缸頭(18)上，前述獨立的兩個配氣機構(gòu)位于兩個氣缸(2)的外側(cè)，并于兩個氣缸(2)的結(jié)合面對置；前、后蓋板(19、20)與缸頭(18)的殼壁之間形成圍繞兩個氣缸(2)的水套(21)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水套式直列雙缸發(fā)動機，其特征在于每個配 氣機構(gòu)包括正時齒輪(7)、凸輪軸(8)、凸輪(9)、挺桿(10)、推桿(11) 和搖臂(12)，安裝在曲軸(4)上的正時齒輪(7)帶動凸輪軸(8),凸輪 軸(8)上的凸輪(9)頂觸挺桿(10)，挺桿(10)頂觸推桿(11)，推桿(11) 通過搖臂(12)控制氣門的開閉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水套式直列雙缸發(fā)動機，其特征在于缸頭 (18)的兩側(cè)成型有供挺桿(10)和推桿(11)活動的通道(22)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水套式直列雙缸發(fā)動機，其特征在于所述氣 缸體(1)的外壁上成型有若干散熱片(23)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水套式直列雙缸發(fā)動機，其特征在于每個 配氣機構(gòu)中的凸輪軸(8)有兩根，這兩根凸輪軸(8)并列且都與曲軸(4) 平行設(shè)置，每根凸輪軸(8)上設(shè)有一個凸輪(9);兩個凸輪(9)分別頂觸 對應的挺桿(10)，挺桿(10)頂觸對應的推桿(11)，推桿(11)通過對應 的搖臂(12)控制同一氣缸的進氣門(13)或者出氣門(14)的開閉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水套式直列雙缸發(fā)電機，其特征在于對于 每個配氣機構(gòu)而言，安裝在曲軸(4)上的正時齒輪(7)為主動齒輪，并與 固定在一個凸輪軸(8)上的從動齒輪(15)嚙合，而兩個凸輪軸(8)上分 別固定有互相嚙合的傳動齒輪(16)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的水套式直列雙缸發(fā)電機，其特征在于 對于每個配氣機構(gòu)而言，兩根凸輪軸(8)上的凸輪(9)位于同一平面內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的水套式直列雙缸發(fā)電機，其特征在于 同一氣缸(2)上的進氣門(13)和出氣門(14)之間的連線與曲軸(4)和 凸輪軸(8)垂直。
專利摘要本實用新型公開了一種水套式直列雙缸發(fā)動機，包括位于氣缸體內(nèi)平行排列的兩個氣缸、對應于每個氣缸的配氣機構(gòu)以及位于曲軸箱內(nèi)的曲軸，氣缸內(nèi)的活塞通過連桿帶動曲軸；其特征在于所述氣缸體由缸頭和前、后蓋板拼接而成，兩個氣缸成型于缸頭上，前述獨立的兩套配氣機構(gòu)位于兩個氣缸的外側(cè)，并于兩個氣缸的結(jié)合面對置；前、后蓋板與缸頭的殼壁之間形成圍繞兩個氣缸的水套。本實用新型將常規(guī)水冷發(fā)動機的缸頭和箱體一體設(shè)計，能夠輕易加入水套同時具備冷卻效果好，氣缸工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕以及制造成本低的特點。
文檔編號F02F1/16GK201137529SQ20072004157
公開日2008年10月22日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者陳維加 申請人:陳維加