專利名稱：摩托車上置凸輪軸發(fā)動機的整體汽缸頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及摩托車發(fā)動機汽缸頭，特別涉及一種騎式摩托車采用的上置凸輪 軸發(fā)動機的整體汽缸頭。
背景技術：
摩托車發(fā)動機的類型包括CB類、CG類等不同類型，其中CB類上置凸輪軸發(fā)動機 使用在騎式摩托車最為廣泛。上置凸輪軸發(fā)動機因配氣凸輪軸設置在汽缸頭上部，在汽缸 頭上部需設置相對較大的空間用于安裝配氣凸輪軸，為便于汽缸頭的制作和配氣機構的安 裝，CB類上置凸輪軸發(fā)動機通常采用分體汽缸頭，這種分體汽缸頭包括獨立由重力鑄造或 低壓鑄造的汽缸頭體和獨立由高壓鑄造的汽缸頭蓋組合而成；由于鑄造方式不同，汽缸頭 體和汽缸頭蓋采用的鋁合金材料也不同。騎式摩托車由于車架結構整車布局原因，發(fā)動機 位于摩托社油箱的下方，采用立式懸掛安裝在車架上，因而通常采用分體汽缸頭的CB類發(fā) 動機。雖然分體汽缸頭具有成型制作容易，便于潤滑油道加工，零部件安裝方便等優(yōu)點；但 是，因采用分別獨立的汽缸頭與汽缸頭蓋裝配組合形成，需對汽缸頭、汽缸頭蓋的結合面分 別進行單獨加工，結合面的平面度必然會導致對裝配位置的影響，同時因結合面不能完全 貼合，汽缸頭、汽缸頭蓋在強度及硬度方面的差異，發(fā)動機熱機后產(chǎn)生的異常變形、緊固連 接件受力不均等現(xiàn)象是無法避免的；并且發(fā)動機配氣機構的零部件分別安裝在汽缸頭、汽 缸頭蓋上，在發(fā)動機熱機狀態(tài)下，汽缸頭、汽缸頭蓋的熱機變形膨脹也不相同，導致在熱機 變形膨脹后，配氣搖臂隨著汽缸頭蓋的熱膨脹而加大了與凸輪軸、氣門的相對距離，增加了 運動間隙，導致熱機后組件間的運動噪聲加大，這種現(xiàn)象是發(fā)動機制造業(yè)長期以來一直未 能解決的問題。如果騎式摩托車采用整體汽缸頭，雖然可以減小熱機變形膨脹差異，減小熱 機后組件間的運動噪聲，但是由于現(xiàn)有的上置凸輪軸發(fā)動機的吊掛懸臂是設置在汽缸頭頂 端，增加了發(fā)動機整體安裝的高度，一旦立式安裝在騎式摩托車上，要么就需增加騎式摩托 車的車架高度，要么就需減減小油箱的體積，然而因現(xiàn)有的騎式摩托車整車布局經(jīng)過多年 的實踐，車架高度已經(jīng)達到較為理想的優(yōu)選尺寸，如果要改動車架高度尺寸，將會導致整車 改動，猶如重新設計，其設計改動工程大，耗資經(jīng)費大。同時因整體汽缸頭上設置的凸輪軸 室的凸輪軸裝配進孔為正圓孔，為了使設有進、排氣凸輪的凸輪軸能夠順利從裝配進孔進 入安裝在凸輪軸室內，該正圓孔的直徑大于凸輪軸上進排氣凸輪的最大直徑，正圓孔圓周 下邊緣與凸輪軸室的底部幾乎齊平，導致凸輪軸室的儲油量很少，潤滑油液面低，在騎式摩 托車停機駐車時，發(fā)動機又呈傾斜狀，會導致潤滑油液面無法接觸到上置凸輪軸組件，致使 在發(fā)動機冷機啟動時，因機油泵供油滯后而導致上置凸輪軸組件的磨損加快。而且由于在 汽缸頭上安裝火花塞時，需用專用的火花塞安裝套筒，為給火花塞安裝套筒讓位，凸輪軸室 位于火花塞安裝孔上方位置一端設置的第二軸承安裝孔的軸向端壁較薄，在該端壁設置油 道和儲油腔困難，通常是采用噴淋潤滑上置凸輪軸組件，但是發(fā)動機冷機啟動時，因機油泵 供油滯后而導致上置凸輪軸組件的磨損加快。而上置凸輪軸發(fā)動機通常采用的分體汽缸 頭，雖然可以從汽缸頭與汽缸頭蓋的盒蓋面加工出潤滑油道，但同樣由于設置第二軸承安裝孔的軸向端壁較薄，沒有設置儲油腔，僅僅是利用軸端的一點很小的間隙通過潤滑油，不 能儲油，在發(fā)動機冷機啟動時，因機油泵供油滯后而導致上置凸輪軸組件的磨損加快。如何 在不改變騎式摩托車車架的情況下，解決騎式摩托車采用的上置凸輪軸發(fā)動機在熱機狀態(tài) 下因熱膨脹引起的噪音問題，以及駐車停機時對上置凸輪軸組件的潤滑問題，一直是人們 想解決但又未能解決的問題。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種摩托車上置凸輪軸發(fā)動 機的整體汽缸頭。它能夠安裝在騎式摩托車上而不改變車架結構，同時能夠減小熱機后組 件間的運動噪聲，并且能夠在停機駐車時保證上置凸輪軸組件得到潤滑。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的汽缸頭為鑄造成型有凸輪軸室的整體汽缸頭， 汽缸頭設置進氣孔和排汽孔的兩側上部分別設有氣門室端蓋孔，所述整體汽缸頭的吊掛懸 臂設于汽缸頭側面，位于進氣口的斜上方，整體汽缸頭的凸輪軸室與鏈輪室之間的隔斷壁 上設置凸輪軸裝配進孔和第一軸承安裝孔，第一軸承安裝孔位于凸輪軸裝配進孔與鏈輪室 之間，凸輪軸室位于火花塞安裝孔上方位置一端設置第二軸承安裝孔，第二軸承安裝孔的 軸向端壁設置一圓錐形油槽，該圓錐形油槽對應上置凸輪軸設置的軸向油孔，汽缸頭實體 中設置的潤滑油道與該圓錐形油槽連通，所述凸輪軸裝配進孔設有用于提高凸輪軸室底部 儲油量的凸緣，該凸緣上設有供凸輪軸的進、排氣凸輪通過的弧形缺口。圓錐形油槽通過一斜置油道與汽缸頭實體中設置的潤滑油道連通，該斜置油道的 下游出口位于圓錐形油槽的中心水平線以上，斜置油道的上游進口與一共用于潤滑油道的 裝配螺栓孔連通，其上游進口的水平位置高于下游出口的水平位置。所述圓錐形油槽的錐角為120 130°，使圓錐形油槽與火花塞安裝孔上方位置 的突出部之間的壁厚不小于3mm。凸輪軸室與鏈輪室之間的隔斷壁以第一軸承安裝孔的圓心為界，其上部壁與下部 壁形成局部錯位，上部壁向凸輪軸室中心方向縮進，其縮進距離等于或小于軸承軸向長度 的 1/3。氣門室端蓋孔為直徑45mm的螺紋孔。由于采用了上述方案，使本結構的摩托車上置凸輪軸發(fā)動機的整體汽缸頭具有以 下優(yōu)點1.將整體汽缸頭的吊掛懸臂設于汽缸頭側面，位于進氣口的斜上方，使采用該汽 缸頭的發(fā)動機在不改變騎式摩托車車架結構的情況下，利用車架上懸掛分體式汽缸頭發(fā)動 機的支耳，就能將采用該汽缸頭的發(fā)動機立式安裝在騎式摩托車的車架上，使采用本整體 汽缸頭的發(fā)動機與采用分體式汽缸頭的發(fā)動機具有安裝的通用性，將采用本整體汽缸頭的 發(fā)動機安裝在騎式摩托車上而不需改變車架結構，因此也不需對車架從新開模，能夠為摩 托車制造業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本。2.在本整體汽缸頭的凸輪軸室的第二軸承安裝孔的軸向端壁設置一圓錐形油槽， 該圓錐形油槽對應上置凸輪軸設置的軸向油孔，汽缸頭實體中設置的潤滑油道與該圓錐 形油槽連通，這樣使圓錐形油槽與位于火花塞安裝孔上方位置的突出部之間的壁厚不小于 3mm，在不改變該處外部尺寸為火花塞安裝套筒讓位的前提下，卻能在凸輪軸室的第二軸承安裝孔的軸向端壁設置出一個能夠儲存較多潤滑油的儲油腔，既使該處具有保證基本強度 的壁厚，又既能在發(fā)動機停機后有足夠的潤滑油儲存在圓錐形油槽形成的儲油腔中，保證 發(fā)動機冷機啟動時有足夠的潤滑油為上置凸輪軸組件及時提供潤滑油，提高潤滑效果。而 且這種結構也解決了圓錐形油槽與汽缸頭實體中設置的潤滑油道連通的斜置油道的機械 加工問題，機械加工斜置油道時，從汽缸頭側壁斜向向下鉆孔穿過作為潤滑油道的裝配螺 栓孔與圓錐形油槽相通，并用堵頭堵塞側壁孔口，就能完成斜油道的加工，機械加工容易。 并且該斜置油道的下游出口位于圓錐形油槽的中心水平線以上，其上游進口的水平位置高 于下游出口的水平位置，使?jié)櫥湍軌虺錆M圓錐形油槽形成的儲油腔內，保證高液位儲油 量。3.所述凸輪軸裝配進孔設有用于提高凸輪軸室底部儲油量的凸緣，該凸緣上設有 供凸輪軸的進、排氣凸輪通過的弧形缺口。這樣既能在安裝凸輪軸時，讓進、排氣凸輪能夠 從弧形缺口順利進入凸輪軸室，又提高了凸輪軸室底部儲油的液面高度，增加了在發(fā)動機 停機后凸輪軸室的儲油量，即使摩托車駐車發(fā)動機呈傾斜狀時，凸輪軸室也有充足的儲油， 解決了發(fā)動機冷機啟動時凸輪軸組件的及時潤滑問題，不會因機油泵供油滯后而加快凸輪 軸組件的磨損。4.凸輪軸室與鏈輪室之間的隔斷壁以第一軸承安裝孔的圓心為界，其上部壁與下 部壁形成局部錯位，上部壁向凸輪軸室中心方向縮進，其縮進距離等于或小于軸承軸向長 度的1/3。由此縮短凸輪軸及搖臂軸的安裝距離，從而縮短凸輪軸和搖臂軸的長度，使發(fā)動 機的整體重量減輕，以達到降低生產(chǎn)成本和油耗的目的。5.氣門室端蓋孔采用直徑為45mm的螺紋孔，使其能夠采用作為常用配件的M45氣 門室端蓋及0型密封圖，方便企業(yè)直接采購，不用新開模具而導致成本的增加。6.尤其是這種結構的整體汽缸頭，由于汽缸頭體為同一材料制作的整體結構，熱 膨脹系數(shù)一致，避免了分體汽缸頭因熱機變形膨脹后，配氣搖臂隨著汽缸頭蓋的熱膨脹而 加大了與凸輪軸、氣門的相對距離，增加了運動間隙，使熱機后組件間的運動噪聲加大的現(xiàn) 象，控制了配氣機構熱機時的運動噪聲，解決了分體汽缸頭長期不能解決的噪音問題。

圖1為本實用新型的外部結構示意圖；圖2為圖1的G-G向剖視圖；圖3為本實用新型裝配了凸輪軸的剖面結構圖；圖4為本實用新型的凸輪軸裝配進孔示意圖；圖5為本實用新型的俯視示意圖；圖6為圖5的C-C向剖視圖；圖7為潤滑油道中安裝了裝配螺栓的示意圖；圖8為圖7的A處局部放大圖。附圖中，1為吊掛懸臂，2為圓錐形油槽，3為搖臂軸孔，4為搖臂軸鎖緊板孔，5為凸 輪軸裝配進孔，6為進氣孔，7為突出部，8為火花塞安裝孔，9為斜置油道，9a為下游出口，10 為第二軸承安裝孔，IOa為第二軸承，11為凸輪軸室，12為氣門室端蓋孔，13為鏈輪室蓋孔， 14為鏈輪室，15為第一軸承安裝孔，15a為第一軸承，16為凸緣，16a為弧形缺口，17為凸輪軸，17a為油孔，18為配氣搖臂，19為鏈輪，20為裝配螺栓孔，21為堵頭，22為上部壁，23為 下部壁，24為裝配螺栓，25為過油縫隙。
具體實施方式參見圖1至圖8，本實用新型整體汽缸頭，汽缸頭為鋁合金鑄造成型有凸輪軸室11 的整體汽缸頭，汽缸頭設置進氣孔6和排汽孔的兩側上部分別設有氣門室端蓋孔12，氣門 室端蓋孔12為直徑36mm或45mm的螺紋孔，以直徑45mm的螺紋孔為佳，使其能夠采用市場 普遍使用的m45端蓋和墊圈匹配，便于企業(yè)配套。氣門室端蓋孔12在裝配好氣門后用端蓋 蓋住密封。所述整體汽缸頭的吊掛懸臂1設于汽缸頭側面，位于進氣口 6的斜上方，與汽缸 頭體整體鑄造成型，使采用該整體汽缸頭的發(fā)動機能夠適應采用分體汽缸頭發(fā)動機的騎式 摩托車的車架，將設于汽缸頭側面的吊掛懸臂1用螺栓固定在騎式摩托車車架上的懸掛支 耳上，使發(fā)動機位于油箱下方，不需對車架進行改造，可節(jié)約車架的設計、開模成本。整體汽 缸頭的凸輪軸室11與鏈輪室14之間的隔斷壁上設置凸輪軸裝配進孔5和第一軸承安裝孔 15，第一軸承安裝孔15位于凸輪軸裝配進孔5與鏈輪室14之間，鏈輪室14外面為鏈輪室 端蓋孔13，該孔13用蓋蓋住，封閉鏈輪室14 ；凸輪軸室11位于火花塞安裝孔8上方位置一 端設置第二軸承安裝孔10，第二軸承安裝孔10的軸向端壁設置一圓錐形油槽2，所述圓錐 形油槽2的錐角為120 130°，使圓錐形油槽2與火花塞安裝孔8上方位置的突出部7之 間的壁厚不小于3mm，采用圓錐形油槽的方式，既能夠形成一個相對較大的儲油空間，又可 以保證突出部7處的槽壁強度不受影響。所述凸輪軸17由設于第二軸承安裝孔10中的第 二軸承IOa和設于第一軸承安裝孔15中的第一軸承15a支撐，所述圓錐形油槽2對應上置 凸輪軸17設置的軸向油孔17a，與凸輪軸17的軸向油孔17a相通，由此形成一個相對較大 的儲油腔，保證能夠儲存充足的潤滑油，解決了發(fā)動機冷機啟動時，上置凸輪軸組件的及時 潤滑問題，避免上置凸輪軸組件的磨損增大。所述圓錐形油槽2通過一斜置油道9與汽缸 頭實體中設置的潤滑油道連通，該斜置油道9的下游出口 9a位于圓錐形油槽2的中心水平 線以上，斜置油道9的上游進口與一共用于潤滑油道的裝配螺栓孔20連通，斜置油道9的 上游進口的水平位置高于下游出口 9a的水平位置。機械加工斜置油道9時，從汽缸頭側壁 斜向向下鉆孔橫穿作為潤滑油道的裝配螺栓孔20與圓錐形油槽2相通，并用堵頭21堵塞 側壁孔口，就能完成斜油道9的加工，加工方便容易。共用于潤滑油道的裝配螺栓孔20的 直徑比其他裝配螺栓孔的直徑大，裝配螺栓24裝入該裝配螺栓孔20中后，孔壁與螺栓之間 留有過油縫隙25用于潤滑油通過，該裝配螺栓孔20也即為潤滑油道。所述凸輪軸裝配進 孔5設有用于提高凸輪軸室11底部儲油量的凸緣16，該凸緣16上設有供凸輪軸17的進、 排氣凸輪通過的兩個弧形缺口 16a ；由于凸緣16的設置使凸輪軸裝配進孔5的直徑縮小， 故在凸緣16上設置裝配凸輪軸時為進、排氣凸輪通過讓位的弧形缺口 16a，既能夠讓凸輪 軸17方便的從裝配進孔5裝入凸輪軸室11，又使凸輪軸室11底部形成一個相對較深的儲 存潤滑油的凹槽，以提高凸輪軸室11內潤滑油的液面。凸輪軸室11與鏈輪室14之間的隔 斷壁以第一軸承安裝孔15的圓心為界，其上部壁22與下部壁23形成局部錯位，上部壁22 向凸輪軸室11中心方向縮進，其縮進距離等于或小于第一軸承15a軸向長度的1/3 ；在隔 斷壁的上部壁22上分別設有支撐配氣搖臂軸的搖臂軸孔3和搖臂軸鎖緊板孔4，搖臂軸3 支撐于搖臂軸孔3，并用緊固在搖臂軸鎖緊板孔4的鎖緊板對搖臂軸軸向定位。這樣使上部壁22安裝配氣搖臂18的間距縮短，由此可縮短搖臂軸的長度，既節(jié)約材料，又可減輕發(fā)動 機的重量。同時，由于上部壁22錯位縮進距離等于或小于第一軸承15a軸向長度的1/3，將 第一軸承15a安裝在第一軸承安裝孔15中，可以保證第一軸承15a圓周上半部至少有2/3 的軸向長度嵌在第一軸承安裝孔15中，而圓周下半部軸向長度全部支撐在第一軸承安裝 孔15中，使第一軸承15a能夠牢牢地裝配在第一軸承安裝孔15中，不會脫離第一軸承安裝 孔15。凸輪軸17延伸到鏈輪室14中的軸段上固定連接鏈輪19，上置凸輪軸17和鏈輪19 等裝配完后，鏈輪室端蓋孔13用蓋蓋住形成密封。
權利要求一種摩托車上置凸輪軸發(fā)動機的整體汽缸頭，汽缸頭為鑄造成型有凸輪軸室的整體汽缸頭，汽缸頭設置進氣孔和排汽孔的兩側上部分別設有氣門室端蓋孔，其特征在于所述整體汽缸頭的吊掛懸臂設于汽缸頭側面，位于進氣口的斜上方，整體汽缸頭的凸輪軸室與鏈輪室之間的隔斷壁上設置凸輪軸裝配進孔和第一軸承安裝孔，第一軸承安裝孔位于凸輪軸裝配進孔與鏈輪室之間，凸輪軸室位于火花塞安裝孔上方位置一端設置第二軸承安裝孔，第二軸承安裝孔的軸向端壁設置一圓錐形油槽，該圓錐形油槽對應上置凸輪軸設置的軸向油孔，汽缸頭實體中設置的潤滑油道與該圓錐形油槽連通，所述凸輪軸裝配進孔設有用于提高凸輪軸室底部儲油量的凸緣，該凸緣上設有供凸輪軸的進、排氣凸輪通過的弧形缺口。
2.根據(jù)權利要求1所述的摩托車上置凸輪軸發(fā)動機的整體汽缸頭，其特征在于圓錐 形油槽通過一斜置油道與汽缸頭實體中設置的潤滑油道連通，該斜置油道的下游出口位于 圓錐形油槽的中心水平線以上，斜置油道的上游進口與一共用于潤滑油道的裝配螺栓孔連 通，其上游進口的水平位置高于下游出口的水平位置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的摩托車上置凸輪軸發(fā)動機的整體汽缸頭，其特征在于 所述圓錐形油槽的錐角為120 130°，使圓錐形油槽與火花塞安裝孔上方位置的突出部 之間的壁厚不小于3mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的摩托車上置凸輪軸發(fā)動機的整體汽缸頭，其特征在于凸輪 軸室與鏈輪室之間的隔斷壁以第一軸承安裝孔的圓心為界，其上部壁與下部壁形成局部錯 位，上部壁向凸輪軸室中心方向縮進，其縮進距離等于或小于軸承軸向長度的1/3。
5.根據(jù)權利要求1所述的摩托車上置凸輪軸發(fā)動機的整體汽缸頭，其特征在于氣門 室端蓋孔為直徑45mm的螺紋孔。
專利摘要一種摩托車上置凸輪軸發(fā)動機的整體汽缸頭，汽缸頭為鑄造成型有凸輪軸室的整體汽缸頭，整體汽缸頭的吊掛懸臂設于汽缸頭側面，位于進氣口的斜上方，汽缸頭的凸輪軸室與鏈輪室之間的隔斷壁上設置凸輪軸裝配進孔和第一軸承安裝孔，凸輪軸室位于火花塞安裝孔上方位置一端設置第二軸承安裝孔，第二軸承安裝孔的軸向端壁設置一圓錐形油槽，汽缸頭實體中設置的潤滑油道與該圓錐形油槽連通，所述凸輪軸裝配進孔設有用于提高凸輪軸室底部儲油量的凸緣，該凸緣上設有供凸輪軸的進、排氣凸輪通過的弧形缺口。它能夠安裝在騎式摩托車上而不改變車架結構，同時能夠減小熱機后組件間的運動噪聲，并且能夠在停機駐車時保證上置凸輪軸組件得到潤滑。
文檔編號F01M9/10GK201705481SQ201020207699
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權日2010年6月1日
發(fā)明者孫仁坤 申請人:重慶志成機械股份有限公司