阅读说明：本技术 发动机 (Engine ) 是由 刘学刚 刘新 周昊杰 蒋旺 于 2019-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种发动机,包括曲轴箱体、气缸体、气缸头,一级变速传动机构、二级变速传动机构和举升传动机构。一级变速传动机构和二级变速传动机构之间连接有1对过桥齿；举升传动机构与一级变速传动机构之间连接有举升惰轮；一级变速传动机构包括基本档位；二级变速传动机构包括正常档、加力档和倒车档；本发明通过自带二级变速机构,倒档机构、变速机构,发动机输出端避免通过倒档器来转换,使发动机横置安装在车体上,输出轴直接和连接轴连接,在基本档位基础上,增加加力档,实现了发动机基本档位的最大输出力量可变性,相较于普通发动机拥有更宽的输出力量范围,适用更多的使用环境,减小能量损失,提升燃油利用率。(The invention discloses an engine, which comprises a crankcase body, an air cylinder head, a primary variable-speed transmission mechanism, a secondary variable-speed transmission mechanism and a lifting transmission mechanism. 1 pair of bridging teeth are connected between the first-stage variable transmission mechanism and the second-stage variable transmission mechanism; a lifting idler wheel is connected between the lifting transmission mechanism and the first-stage variable speed transmission mechanism; the primary variable speed transmission mechanism comprises a basic gear; the secondary speed-changing transmission mechanism comprises a normal gear, a boosting gear and a reverse gear; the invention has the advantages that the two-stage speed change mechanism, the reverse gear mechanism and the speed change mechanism are arranged, the output end of the engine is prevented from being converted by the reverse gear device, the engine is transversely arranged on the vehicle body, the output shaft is directly connected with the connecting shaft, the boosting gear is added on the basis of the basic gear, the maximum output force variability of the basic gear of the engine is realized, the range of the output force is wider compared with that of a common engine, more use environments are suitable, the energy loss is reduced, and the fuel utilization rate is improved.)

发动机

技术领域

本发明属于燃烧发动机；热气或燃烧生成物的发动机装置的技术领域，具体是涉及一种二轮摩托车和三轮摩托车上的单缸发动机。

背景技术

现有摩托车发动机仅有5或6个档位，每个档位输出力量单一，且要实现变速功能就只能外接变速箱，如果还要实现倒档功能就还要增加一个倒档器，两个额外附件不仅增加了额外的成本，还要增加额外的人工来完成，且装配复杂，整体费时费力还费钱；以上还只是实现了两个功能，如若还想增加举升功能，就必须添加举升器连接的举升连接器，这又会是一块额外支出；抛开以上，三个额外功能所增加的附件也会增加占用的装车空间，使得整车结构偏大，真正给用户的空间偏小；不仅如此，发动机通过变速箱以及倒档器的多级转换后，输出功率损失较大，力量也较差。

普通发动机采用竖置安装方式，即发动机气缸头朝向发动机前进方向，输出轴与前进方向垂直，想要实现输出轴与后轮的传动只能通过链条或是加装倒档器和连接轴来达成，多次方向转换后，两者都存在或多或少的输出损失，间接降低了燃油利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发动机，该发动机通过自带二级变速机构，倒档机构、变速机构以及水循环冷却系统，发动机输出端避免通过倒档器来转换，使发动机横置安装在车体上，输出轴直接和连接轴连接，在基本档位基础上，利用二级换档机构在发动机基本档位上设置为正常档、加力档和倒档；实现了发动机基本档位的最大输出力量可变性，相较于普通发动机拥有更宽的输出力量范围，适用更多的使用环境，减小能量损失，提升燃油利用率。

为了达到上述目的，本发明一种发动机，包括曲轴箱体、设置在曲轴箱体一侧顶部的气缸体和设置在气缸体上的气缸头，所述曲轴箱体内设置有与曲轴一端连接的一级变速传动机构、与一级变速传动机构对应设置的二级变速传动机构和举升传动机构，所述二级变速传动机构与输出轴连接，所述一级变速传动机构和二级变速传动机构之间连接有1对过桥齿，所述曲轴箱体远离气缸头的另一侧设置有与举升传动机构连接的举升器，所述举升传动机构与一级变速传动机构之间连接有举升惰轮；

所述一级变速传动机构包括输出速度由低至高的多个基本档位；

所述二级变速传动机构包含3个档位，所述3个档位包括正常档、加力档和倒车档；

所述气缸体内上部环设有缸体水道，所述气缸头内位于燃烧室周围设有全包覆式气缸头水道，所述缸体水道顶部和气缸头水道底部连通，所述曲轴箱体上设置有箱体水道，所述气缸头上设置有与气缸头水道顶部连通的水道出水管，所述曲轴箱体上设置有水泵、与水泵入口连接的进水管、与水泵出口连接的进出水管，所述进出水管与箱体水道入水管连接，所述箱体水道入水管与箱体水道连接，所述气缸体内设置有与缸体水道顶部侧壁连通的进水通道I，所述进水通道I底部与箱体水道顶部连通。

进一步，所述曲轴箱体包括左曲轴箱体、左曲轴箱盖、右曲轴箱体和右曲轴箱盖，所述右曲轴箱体和左曲轴箱体周边之间、左曲轴箱盖和左曲轴箱体周边之间以及右曲轴箱盖和右曲轴箱体周边之间均通过螺栓固定连接，所述右曲轴箱体和左曲轴箱体顶部连接处设置有气缸体固定座。

进一步，所述一级变速传动机构包括与曲轴连接的一级传动主轴、一级传动副轴、一级换档机构和延伸出右曲轴箱盖外的一级换档轴，所述二级变速传动机构包括二级传动主轴、二级传动副轴、二级换档机构和延伸出左曲轴箱盖外的二级换档轴，所述一级过桥齿套装在一级传动副轴上，所述二级过桥齿套装在二级传动主轴上，所述输出轴设置在二级传动副轴的末端。

进一步，所述二级传动主轴上依次设置有常档主动齿轮、倒档主动齿轮和加力档主动齿轮，所述二级传动副轴上依次设置有与常档主动齿轮啮合的常档从动齿轮、倒档从动齿轮和与加力档主动齿轮啮合的加力档从动齿轮，所述倒档主动齿轮和倒档从动齿轮之间通过倒档惰轮啮合连接，所述常档主动齿轮和常档从动齿轮之间的传动比为1:1，所述加力档主动齿轮和加力档从动齿轮之间的传动比大于1:1

进一步，所述举升传动机构包括设置在曲轴箱体内的举升惰轮轴、举升轴和延伸出曲轴箱体的举升操作轴，所述举升惰轮轴上设置有与从动齿轮啮合的举升惰轮，所述举升轴上设置有举升结合爪和与举升惰轮啮合的举升齿轮，所述举升操作轴连接有与举升结合爪连接的举升拨叉，所述举升齿轮上设置有用于与举升结合爪连接的爪部，举升结合爪通过花键滑动套装在举升轴上，所述举升轴端部设置有与举升器连接的举升连接套。

进一步，所述举升连接套内设置有与举升器传动轴连接的花键槽，所述举升结合爪和举升连接套设置在升齿轮的两侧，所述举升拨叉套装在举升惰轮轴上。

进一步，所述举升拨叉上表面设置有滑槽，所述举升操作轴底部设置有***滑槽内且用于转动驱动举升拨叉移动的柱销，所述举升操作轴侧部上连接有举升定位栓。

进一步，所述水泵固定安装在右曲轴箱盖上，所述左曲轴箱体顶部靠近气缸体处设置有与进出水管连接的水道入水口，所述箱体水道与水道入水口连通。

进一步，所述缸体顶部和气缸头底部之间设置有用于气缸头水道和缸体水道上下连通的进水通道，所述进水通道设置为4对且每对进水通道均布在气缸体和气缸头四周。

进一步，所述右曲轴箱体内设置有平衡轴机构，所述平衡机构包括平衡轴，设置在平衡轴上的平衡轴从动齿轮和设置在曲轴上的平衡轴主动齿轮。

本发明的有益效果在于：

本发明发动机通过自带二级变速机构，倒档机构、变速机构以及水循环冷却系统，发动机输出端避免通过倒档器来转换，使发动机横置安装在车体上，输出轴直接和连接轴连接，在基本档位基础上，利用二级换档机构在发动机基本档位上设置为正常档、加力档和倒档；实现了发动机基本档位的最大输出力量可变性，相较于普通发动机拥有更宽的输出力量范围，适用更多的使用环境，减小能量损失，提升燃油利用率。

附图说明

图1为采用本发明发动机左侧结构示意图；

图2为采用本发明发动机右侧结构示意图；

图3为本发明发动机中传动机构的结构示意图；

图4为本发明发动机中二级变速传动机构的结构示意图；

图5为本发明发动机中举升机构的结构示意图；

图6为本发明发动机中循环冷却水道的结构示意图；

图7为本发明发动机中曲轴箱的结构示意图；

图8为本发明发动机中右曲轴箱体的结构示意图；

图9为本发明发动机中左曲轴箱体的结构示意图。

附图说明：1-气缸体；2-气缸头；3-输出轴；4-左曲轴箱体；5-右曲轴箱体；6-左曲轴箱盖；7-右曲轴箱盖；8-进出水管；9-进水管；10-水泵；11-箱体水道；12-一级换档轴；13-举升器安装座；14-举升器；15-磁电机盖；16-二级换档机构；17-二级换档轴；18-举升操作轴；19-一级换档机构；20-箱体水道入水管；21-一级变速传动机构；22-二级变速传动机构；23-举升传动机构；24-举升惰轮；25-一级传动主轴；26一级传动副轴；27一级过桥齿；28-二级传动主轴；29-二级传动副轴；30-二级过桥齿；31-举升轴；32-举升齿轮；33-常档主动齿轮；34-倒档主动齿轮；35-加力档主动齿轮；36-倒档惰轮；37-常档从动齿轮；38-倒档从动齿轮；39-加力档从动齿轮；40-举升连接套；41-花键槽；42-举升惰轮轴；43-举升拨叉；44-柱销；45-举升结合爪；46-举升定位栓；47-水道出水管；48-缸体水道；49-进水通道；50-气缸头水道；51-进水通道I；52气缸体固定座；53-曲轴腔；54-冷却槽；55-链腔；56-离合器操纵杆；57-平衡轴主动齿轮；58-平衡轴从动齿轮；59-平衡轴。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1-图9所示为本发明发动机的结构示意图，本发明一种发动机，包括曲轴箱体、设置在曲轴箱体一侧顶部的气缸体1和设置在气缸体1上的气缸头2，所述曲轴箱体内设置有与曲轴一端连接的一级变速传动机构21、与一级变速传动机构21对应设置的二级变速传动机构22和举升传动机构23，所述二级变速传动机构22与输出轴3连接，所述一级变速传动机构21和二级变速传动机构22之间连接有1对过桥齿，所述曲轴箱体远离气缸头2的另一侧设置有与举升传动机构23连接的举升器14，所述举升传动机构23与一级变速传动机构21之间连接有举升惰轮24；

所述一级变速传动机构21包括输出速度由低至高的多个基本档位；

所述二级变速传动机构22包含3个档位，所述3个档位包括正常档、加力档和倒车档；

所述气缸体1内上部环设有缸体水道48，所述气缸头2内位于燃烧室周围设有全包覆式气缸头水道50，所述缸体水道48顶部和气缸头水道50底部连通，所述曲轴箱体上设置有箱体水道11，所述气缸头2上设置有与气缸头水道2顶部连通的水道出水管47，所述曲轴箱体上设置有水泵10、与水泵入口连接的进水管9、与水泵出口连接的进出水管8，所述进出水管8与箱体水道入水管20连接，所述箱体水道入水管20与箱体水道11连接，所述箱体水道11顶部与缸体水道48顶部连通，所述气缸体1内设置有与缸体水道48顶部侧壁连通的进水通道I51，所述进水通道I51底部与箱体水道11顶部连通。

本实施例通过自带二级变速机构，倒档机构、变速机构以及水循环冷却系统，发动机输出端避免通过倒档器来转换，使发动机横置安装在车体上，输出轴直接和连接轴连接，在基本档位基础上，利用二级换档机构在发动机基本档位上设置为正常档、加力档和倒档；实现了发动机基本档位的最大输出力量可变性，相较于普通发动机拥有更宽的输出力量范围，适用更多的使用环境，减小能量损失，提升燃油利用率。

本实施例水循环冷却系统通过设置有箱体水道11，冷却液进入箱体水道，箱体水道是与汽缸体水道连通，冷却液通过箱体水道进入缸体水道，再由缸体水道进入气缸头水道，最后由缸头上的出水口回流到水箱缸体水道采用半包式结构，包覆缸体上方主要工作区域，气缸头里边的水道采用全包覆结构，包裹住整个燃烧室，使得发动机燃烧的主要热区被有效的覆盖，利用箱体水道11竖直给气缸体底部进冷却液，有利于增加冷却液在气缸体和气缸头内流动距离，增大冷却面积和冷却区域，使冷却液循环时能带走更多热量，使发动机温度得到有效控制。

优选的实施方案，所述曲轴箱体包括左曲轴箱体4、左曲轴箱盖6、右曲轴箱体5和右曲轴箱盖7，所述右曲轴箱体5和左曲轴箱体4周边之间、左曲轴箱盖6和左曲轴箱体6周边之间以及右曲轴箱盖7和右曲轴箱体5周边之间均通过螺栓固定连接，所述右曲轴箱体5和左曲轴箱体4顶部连接处设置有气缸体固定座52，本实施例通过设置有左曲轴箱体和右曲轴箱体，利用左曲轴箱体和右曲轴箱体分别设有一级变速传动机构21和二级变速传动机构22，并且过桥齿进行过渡连接，方便实现集成倒档机构和变速机构，发动机输出避免通过倒档器来转换，使发动机横置安装在车体上，输出轴直接和连接轴连接，减小能量损失，提升燃油利用率，本实施例中一级变速传动机构21和二级变速传动机构22集成位置可以在左曲轴箱体或右曲轴箱体上进行对调，气缸体固定座52上设置有曲轴腔53和链腔55，所述箱体水道11设置在左曲轴箱体4上，所述箱体水道11一端靠近链腔55的端部，另一端延伸至曲轴腔53附近，该结构通过将箱体水道11设置在靠近曲轴腔53和链腔55之间区域，不仅有利于对气缸体进行加工，而且有利于提高冷却效果。

优选的实施方案，所述一级变速传动机构21包括与曲轴连接的一级传动主轴25、一级传动副轴26、一级换档机构19和延伸出右曲轴箱盖7外的一级换档轴12，所述二级变速传动机构22包括二级传动主轴28、二级传动副轴29、二级换档机构16和延伸出左曲轴箱盖外的二级换档轴17，所述一级过桥齿27套装在一级传动副轴26上，所述二级过桥齿30套装在二级传动主轴28上，所述输出轴3设置在二级传动副轴29的末端，本实施例中发动机内部前半部分与普通发动机类似，通过发动机气缸2和曲轴带动一级主轴组合来实现动力的第一级输出，再通过一级主动组合与一级副轴组合以及一级变速机构的变化来实现基本档位的变换；而二级输出通过副轴连接二级主轴组合，二级主轴组合与二级副轴组合通过与二级变速机构的控制来实现多级变速和倒档功能。

优选的实施方案，所述二级传动主轴28上依次设置有常档主动齿轮33、倒档主动齿轮34和加力档主动齿轮35，所述二级传动副轴29上依次设置有与常档主动齿轮33啮合的常档从动齿轮37、倒档从动齿轮38和与加力档主动齿轮35啮合的加力档从动齿轮39，所述倒档主动齿轮34和倒档从动齿轮38之间通过倒档惰轮36啮合连接，所述常档主动齿轮33和常档从动齿轮37之间的传动比为1:1，所述加力档主动齿轮35和加力档从动齿轮39之间的传动比为大于1:1，本实施例从基本档位的正常档，到基本档位的加力档，再到倒档以及举升操控，都不再需要附加额外的外置机构，降低成本，节约材料，占用更小的空间，且操纵简单方便。

优选的实施方案，所述举升传动机构23包括设置在曲轴箱体内的举升惰轮轴42、举升轴31和延伸出曲轴箱体的举升操作轴18，所述举升惰轮轴42上设置有与从动齿轮啮合的举升惰轮24，所述举升轴31上设置有举升结合爪45和与举升惰轮24啮合的举升齿轮32，所述举升操作轴18连接有与举升结合爪45连接的举升拨叉43，所述举升齿轮32上设置有用于与举升结合爪45连接的爪部，举升结合爪45通过花键滑动套装在举升轴31上，所述举升轴31端部设置有与举升器14连接的举升连接套40，本实施例中举升传动机构23包含举升齿轮、举升轴、举升结合爪、举升连接套、举升拨叉、举升惰轮、举升惰轮轴、举升操作轴，举升齿轮依靠举升惰轮带动，举升惰轮与曲轴箱体内部传动轴的齿轮啮合来实现传动，举升齿轮与举升惰轮属于常啮合状态，且一直处在转动状态；在需要用到举升机构来操控举升器工作时，只需要转动举升操纵杆，依靠举升操纵杆的来拨动举升拨叉来推动举升结合爪，使得举升结合爪的爪部与举升齿轮的爪部来结合，使得举升结合爪跟随举升齿轮来同步转动，而举升结合爪与举升轴之间采用花键啮合在一起的，在举升结合爪转动时举升轴也跟随转动。

优选的实施方案，所述举升连接套40内设置有与举升器14传动轴连接的花键槽41，所述举升结合爪45和举升连接套40设置在举升齿轮32的两侧，所述举升拨叉43套装在举升惰轮轴42上，本实施例中所述举升齿轮安装在举升轴中间光轴上，所述举升连接套内设置有用于与举升器连接的花键I，所述举升轴远离花键的另一端端部设置有用于与举升连接套连接的花键Ⅱ，举升连接套内部设有与举升轴的花键以及举升器传动轴花键相吻合的花键，举升轴通过举升连接套来实现举升器轴的连接传动，在举升轴转动时举升连接套会一起转动，从而带动了举升器，即实现了举升器的运作与操控，所述举升拨叉远离举升结合爪的另一端套装在举升惰轮轴上，所述举升拨叉端部设置有半圆操作槽，所述举升结合爪一端设置有环槽，所述举升拨叉的半圆操作槽套装在举升结合抓的环槽内，该结构有利于安装举升拨叉，有利于通过举升拨叉来拨动举升结合爪，使得举升结合爪的爪部与举升齿轮的爪部来结合，使得举升结合爪跟随举升齿轮来同步转动，而举升结合爪与举升轴之间采用花键啮合在一起的，在举升结合爪转动时举升轴也跟随转动。

优选的实施方案，所述举升拨叉43上表面设置有滑槽，所述举升操作轴18底部设置有***滑槽内且用于转动驱动举升拨叉43移动的柱销44，所述举升操作轴18侧部上连接有举升定位栓46，本实施例在需要用到举升机构来操控举升器工作时，只需要转动举升操纵杆，依靠举升操纵杆上的柱销来拨动举升拨叉来推动举升结合爪，使得举升结合爪的爪部与举升齿轮的爪部来结合，使得举升结合爪跟随举升齿轮来同步转动，而举升结合爪与举升轴之间采用花键啮合在一起的，在举升结合爪转动时举升轴也跟随转动，所述举升操作轴中部设置有用于限位和定位的圆柱台阶，圆柱台阶侧壁上设置有弧槽，所述曲轴箱体上设置有用于举升操作轴定位的举升定位栓46，举升定位栓46内腔内设置有弹簧和陷于圆柱台阶弧槽内且用于定位举升操作轴的钢球，钢球依靠弹簧压力陷于举升操作轴的圆柱台阶的弧槽内，来实现举升操作轴的定位。

优选的实施方案，所述水泵10固定安装在右曲轴箱盖7上，所述左曲轴箱体4顶部靠近气缸体1处设置有与进出水管8连接的水道入水口20，所述箱体水道11与水道入水口20连通，本实施例采用半集成式结构，将利用水泵盖和进出水管8将水泵10集成固定在右曲轴箱盖5上，发动机冷却液通过水箱出来后进入水泵，水泵加压后从右曲轴箱盖水嘴流出，水道供水动力依靠水泵上的转动提供，水道从水泵出水接头开始，经由水泵加压从水泵出水接头经由进出水管，通过水道入水接头进入箱体水道，再进入缸体水道、缸头水道，最后从缸头水道顶部的出水管结束，结构简单，安装维护方便，冷却效果好。

优选的实施方案，所述缸体1顶部和气缸头2底部之间设置有用于气缸头水道50和缸体水道48上下连通的进水通道49，所述进水通道49设置为4对且每对进水通道49均布在气缸体1和气缸头2四周，该结构有利于冷却液循环时能带走更多热量，使发动机温度得到有效控制，有利于延长气缸体1和气缸头2之间连接处密封垫使用寿命。

优选的实施方案，所述左曲轴箱体4内设置有与曲轴另一端连接的磁电机构，所述左曲轴箱盖6上设置有磁电机构安装盖15，本实施例中左曲轴箱体4上靠近磁电机构处设置有离合器操纵杆56，有利于将磁电机构和离合器集成在箱体上，方便启动发动机，同时方便进行换挡操作。

优选的实施方案，所述右曲轴箱体5内设置有平衡轴机构，所述平衡机构包括平衡轴59，设置在平衡轴59上的平衡轴59从动齿轮58和设置在曲轴上的平衡轴主动齿轮57，该结构通过集成有平衡轴系统，有利于发动机传动稳定性。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。