專利名稱：風(fēng)冷發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過冷卻空氣進行冷卻的風(fēng)冷發(fā)動機。
技術(shù)背景風(fēng)冷發(fā)動才幾通過由曲軸驅(qū)動的冷卻風(fēng)扇送至氣缸蓋和氣缸體的 冷卻空氣進行強制冷卻。這種類型的風(fēng)冷發(fā)動機已在日本早期公開專利申請No.2-275021和日本審定實用新型專利申請No. 58-19293 中公開。在日本早期公開專利申請No. 2-275021公開的風(fēng)冷發(fā)動機中， 進氣閥和排氣閥的打開和關(guān)閉是通過曲軸經(jīng)由動力傳輸機構(gòu)轉(zhuǎn)動凸 輪軸的結(jié)果。在該風(fēng)冷發(fā)動機中，氣缸蓋內(nèi)的燃燒室和氣缸體內(nèi)的 氣缸是通過從冷卻風(fēng)扇送至氣缸蓋和氣缸體的冷卻空氣進行冷卻 的。為了提高冷卻空氣的冷卻效率，優(yōu)選將冷卻空氣引導(dǎo)至燃燒室 和氣缸附近的區(qū)域。但是，動力傳輸機構(gòu)設(shè)置在氣缸蓋和氣缸體側(cè)面。因此，用于 容納動力傳輸機構(gòu)的室設(shè)置在燃燒室和氣缸附近。該室對于將冷卻 空氣引至燃燒室和氣缸附近是一種阻礙。為了解決這些問題，在日本早期公開專利申請No. 2-275021公 開的風(fēng)冷發(fā)動機中，通過將所述室的一部分設(shè)置有允許冷卻空氣通 過的氣體通道而改善了氣缸的冷卻效果。對于將冷卻空氣更主動地引至燃燒室和氣缸附近區(qū)域以進一步改善燃燒室和氣缸冷卻效果的技術(shù)需求也在不斷增加。在曰本審定實用新型申請No. 58-19293中公開的風(fēng)冷發(fā)動機是在曲軸箱底部具有底座的斜置式氣缸發(fā)動機，其具有斜置在曲軸箱 側(cè)面的氣缸體和氣缸。通過將螺栓插入穿過所述底座中的安裝孔，該風(fēng)冷發(fā)動機可以安裝在其他任意部件上。另外，氣缸體外圍還設(shè)有很多沿垂直于氣缸軸線方向延伸的散熱片。在該風(fēng)冷發(fā)動機中，可以通過冷卻空氣在這些散熱片之間的 流 動來冷卻氣釭。該風(fēng)冷發(fā)動機的殼體通常是其中曲軸箱、底座和氣缸體集成在 一起的鑄造成品，其目的是為了降低制造成本。當(dāng)使用鑄造工藝制 造殼體時，在金屬模具型腔內(nèi)的熔融金屬固化之后，沿散熱片打開金屬模具。但是，由于氣缸體和散熱片相對于底座是斜置的，因此 金屬模具的打開方向與底座上安裝孔的朝向是不同的。在鑄造殼體時，安裝孔無法同時成型。殼體鑄造完成后，必須對安裝孔進行機 械加工處理。這就限制了殼體生產(chǎn)效率的提高。一種解決上述問題的方法是使用帶有單獨滑動模的金屬模具， 并使用該滑動模來成型安裝孔。該方法能夠在鑄造殼體時允許各安 裝孔同時成型。但是，由于使用該方法要在金屬模具上設(shè)置滑動模， 因此金屬模具的結(jié)構(gòu)變得更為復(fù)雜。因此，對于在鑄造殼體時同時成型安裝孔并能夠簡化金屬模具 結(jié)構(gòu)的技術(shù)需求在不斷增加。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第 一種實施方式提供了 一種通過冷卻空氣進行冷卻的風(fēng)冷發(fā)動機，包括氣缸體，其包括具有往復(fù)式活塞的氣缸；和設(shè) 置在所述氣缸體的末端的氣缸蓋；其中，所述氣缸體在所述氣缸外 側(cè)上包括至少一條能夠傳輸冷卻空氣的氣缸冷卻通道；所述氣缸蓋 包括至少一條能夠傳輸冷卻空氣的氣缸蓋冷卻通道；并且所述氣缸 冷卻通道和氣缸蓋冷卻通道在垂直于所述氣缸軸線的方向上延伸， 并且通過至少一條在所述氣缸體和氣缸蓋上形成的連接通道彼此連 通。因此，即使是在其中用于將曲軸的動力傳遞到凸輪軸的動力傳 輸機構(gòu)和用于容納動力傳輸才幾構(gòu)的室設(shè)置在氣缸蓋的側(cè)面和氣缸體的側(cè)面的風(fēng)冷發(fā)動機中，氣缸冷卻通道也能夠通過氣缸附近區(qū)域， 氣缸蓋冷卻通道也能夠通過燃燒室附近區(qū)域。然后，冷卻空氣能夠 通過進入氣缸冷卻通道和氣缸蓋冷卻通道而被引導(dǎo)至燃燒室和氣缸 附近。乂人而可以更有效地冷卻燃燒室和氣缸。進一步地，由于氣缸冷卻通道和氣缸蓋冷卻通道通過連接通道 相連通，流經(jīng)氣缸蓋冷卻通道的部分冷卻空氣可以進入氣缸冷卻通 道并用作氣缸的冷卻空氣。因此，可以更充分地向氣缸引入冷卻氣 缸所需的冷卻空氣。從而能夠進一步改善氣缸冷卻效果。優(yōu)選地，所述氣缸冷卻通道包括多條通道，并且這多條氣缸冷 卻通道中靠近所述氣缸蓋冷卻通道的一條氣缸冷卻通道通過所述連 接通道與所述氣缸蓋冷卻通道相連通。這樣，冷卻空氣可以流經(jīng)所 述多條氣缸冷卻通道，并冷卻氣缸附近區(qū)域。而且，可以將更大量 的冷卻空氣引入與氣缸蓋冷卻通道相鄰的氣釭冷卻通道，也就是距 離燃燒室最近的氣缸冷卻通道。因此，能夠通過向燃燒室和氣缸的 附近區(qū)域引入更大量的冷卻空氣來進一步改善冷卻效果。連沖妻通道優(yōu)選包括一對分開的連4妄通道。因此，流經(jīng)氣缸蓋冷 卻通道的部分冷卻空氣能夠更充分地進入氣缸冷卻通道中。乂人而可 以進一步改善氣缸的冷卻效果。另外優(yōu)選的是，氣缸蓋包括閥室，容納用于操作進氣閥和排 氣閥的凸輪軸；和與氣缸蓋冷卻通道連通的冷氣引導(dǎo)通道；所述凸 輪軸由曲軸通過沿氣缸設(shè)置的動力傳輸機構(gòu)驅(qū)動；并且所述冷氣引 導(dǎo)通道的入口在與所述動力傳輸機構(gòu)相對的一側(cè)形成在所述氣缸蓋 中。因此，冷卻空氣就能夠通過冷氣引導(dǎo)通道從與動力傳輸機構(gòu)相 對的一側(cè)進入氣缸蓋冷卻通道。由于有更大量冷卻空氣可以引入氣 缸蓋冷卻通道，所以燃燒室和氣缸的冷卻效果就得以進一步改善。 另外，由于冷氣引導(dǎo)通道的入口在與動力傳輸機構(gòu)相對的一側(cè)上設(shè) 置于氣缸蓋上，因此該入口可以很容易地制成向外朝向。這樣，在 設(shè)計冷氣引導(dǎo)通道的位置和形狀時就有更大的自由度。本發(fā)明的第二種實施方式提供了一種通過冷卻空氣進行冷卻的風(fēng)冷發(fā)動機，包括用于容納曲軸的曲軸箱；氣缸體，其一體地成 型在所述曲軸箱上并具有包括往復(fù)式活塞的氣缸；和底座，其一體 地成型在所述曲軸箱上并可通過多個緊固部件安裝在任意配套部件 上；其中，所述底座包括多個能夠用于插入所述緊固部件的安裝孔； 所述氣缸體相對于所述底座斜置并具有多個一體地形成為環(huán)狀用以 圍繞其外周的散熱片；并且所述散熱片具有相對于氣缸的軸線更靠 近底座并形成為與安裝孔的中心線平行的底座側(cè)部分。因此，當(dāng)將曲軸箱、氣缸體和底座作為一體鑄造成型時(也就 是在鑄造殼體時)，金屬模具可以沿散熱片的底座側(cè)部分打開，這 樣金屬模具的打開方向就與安裝孔的方向相一致。因此，安裝孔可 以隨著殼體在金屬模具中的鑄造過程同時形成。通過這種方式將金 屬模具的打開方向與安裝孔的方向相匹配，就使得安裝孔的形成與 殼體在金屬模具中的鑄造過程同時進行成為可能。另外，也不再需 要在金屬模具中設(shè)置用于成型安裝孔的滑動模，從而金屬模具也得 以簡化。優(yōu)選地，所述氣缸體位于高于所述底座的位置并相對于所述底 座向上傾斜；并且所述發(fā)動機還具有用于將冷卻空氣從所述曲軸箱 送至所述散熱片的底座側(cè)部分的冷卻風(fēng)扇。這樣，冷卻風(fēng)扇送出的 冷卻空氣可以更平穩(wěn)地引導(dǎo)至散熱片。由于多個散熱片和氣缸體可 以-波冷卻空氣充分冷卻，因此可以改善冷卻效果。而且，用于送風(fēng) 的冷卻風(fēng)扇優(yōu)選具有多個葉片，所述多個葉片具有一最下側(cè)葉片， 該最下側(cè)葉片具有一末端，該末端位于散熱片下方。散熱片還優(yōu)選具有底座側(cè)部分，所述底座側(cè)部分具有頂端，該 頂端位于氣缸的軸線上。


下面將根據(jù)附圖只通過舉例的方式來對本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施 方式進行詳細描述，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)冷發(fā)動機的外部視圖；圖2是圖1所示風(fēng)冷發(fā)動機的分解透視圖； 圖3是圖1所示風(fēng)冷發(fā)動機的截面圖； 圖4是沿圖3的線4-4的截面圖；圖5是圖2所示風(fēng)冷發(fā)動機的氣缸蓋附近區(qū)域的分解透視圖；圖6是沿圖2的箭頭6方向的視圖；圖7是圖2所示風(fēng)冷發(fā)動機的冷卻通道的示意圖；圖8是沿圖3的線8-8的截面圖；圖9是沿圖3的線9-9的截面圖；圖IO是沿圖5的箭頭IO方向的視圖；圖IIA和圖IIB是將冷卻空氣引入圖2和圖7所示風(fēng)冷發(fā)動機 的冷卻通道中的引入方式示意圖；圖12A和圖12B是冷卻空氣流過圖3和圖8所示冷卻通道的方 式示意圖；圖13是圖1所示風(fēng)冷發(fā)動機從對面方向看的視圖；圖14是圖13所示殼體的透視圖；圖15是沿圖14的箭頭15方向的視圖；圖16是表示圖2所示的冷卻風(fēng)扇和散熱片之間位置關(guān)系的透視圖；圖17是用于鑄造圖14所示殼體的金屬模具的分解透視圖； 圖18是其中圖17所示金屬模具被關(guān)閉的一種示例的說明圖； 圖19是沿圖18的線19-19的截面圖；圖20A和圖20B是使用圖17所示的金屬模具來成型殼體的一種 示例的示意圖；和圖21是通過圖16所示的散熱片引導(dǎo)冷卻空氣的一種示例的示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，風(fēng)冷發(fā)動機10包括冷卻風(fēng)扇13、罩住冷卻 風(fēng)扇13的風(fēng)扇蓋15、反沖起動器18、罩住反沖起動器18的起動器蓋20、燃料箱22、空氣濾清器23和消聲器24。冷卻風(fēng)扇13和反沖起動器18均與曲軸12 (見圖3)相連。風(fēng) 扇蓋15上有可供反沖起動器18穿過的開口 16。如圖2和圖3所示，風(fēng)冷發(fā)動機IO是一種具有斜置氣缸的所謂 0HC (頂置凸輪軸式)單氣缸發(fā)動機，其中單氣缸26和氣缸體33相 對于位于曲軸箱31底部的水平底座34以固定角度傾斜向上。下面 將詳細介紹風(fēng)冷發(fā)動一幾10。風(fēng)冷發(fā)動機10的殼體25包括曲軸箱31、封閉曲軸箱31的開口 31a的箱蓋32、 一體地成型在曲軸箱31側(cè)面(圖2中的左側(cè)面)的 氣缸體33和一體地成型在曲軸箱31底面上的水平底座34。曲軸箱31具有曲軸室31d (容納空間31d),其可旋轉(zhuǎn)地容納 曲軸12。通過將箱蓋32螺栓固定在曲軸箱31上，能夠用箱蓋32 覆蓋曲軸箱31的開口 31a。曲軸12具有動力輸出單元12a,其用于 輸出產(chǎn)生的動力并位于延伸穿過箱蓋32的末端處。氣缸體33和氣缸體33內(nèi)的氣缸26 乂人曲軸箱31的側(cè)部傾斜向 上。因此，氣缸26和氣缸體33的位置在底座34之上，并且相對于 底座34傾斜向上。如圖2所示，曲軸箱31包括位于一側(cè)31b上的三個凸起35(只 示出兩個)和在與三個凸起35分開的位置設(shè)置的一個凸起41。將柱 螺栓36的螺紋部分36a檸入三個凸起35的螺紋孔35a。由此即可將 三個柱螺栓36裝在曲軸箱31的一側(cè)31b上。柱螺栓36的末端也具 有螺紋部分36b。安裝風(fēng)扇蓋15和起動器蓋20的過程如下所述。首先，將三個螺紋部分36b插入風(fēng)扇蓋15上的三個安裝孔38。 同時，風(fēng)扇蓋15上安裝孔39的位置與凸起41上的螺紋孔41a相對 應(yīng)。然后，將三個螺紋部分36b分別插入穿過起動器蓋20上的三個 安裝孔43 (只示出兩個)。同時，將風(fēng)扇蓋15上的螺栓44插入起 動器蓋20上的安裝孔45。然后，在三個螺紋部分36b和螺栓44上檸緊螺母46。進而，將螺栓48插入穿過風(fēng)扇蓋15上的安裝孔39,螺紋部分 48a檸入凸起41上的螺紋孔41a內(nèi)。這樣即可將風(fēng)扇蓋15固定在曲軸箱31的側(cè)面31b上，并將起 動器蓋20固定在風(fēng)扇蓋15上。如圖2所示，反沖起動器18包括與曲軸12 (見圖3)連接的帶 輪51和繞在帶輪51上的起動繩52。起動繩52的末端有手柄53。 為了簡單起見，圖2示出了從起動繩52拆卸下來并位于起動器蓋20 側(cè)面的手柄53。如圖2所示，風(fēng)冷發(fā)動機10包括覆蓋氣缸蓋28和氣缸體33頂 部的導(dǎo)流蓋21。導(dǎo)流蓋21實現(xiàn)引導(dǎo)來自冷卻風(fēng)扇13的冷卻空氣Wi 沿氣缸體33的頂部33b流動的功能。該導(dǎo)流蓋被螺栓固定到氣缸蓋 28和氣缸體33上。下面，將介紹風(fēng)冷發(fā)動機10的截面結(jié)構(gòu)。如圖3所示，活塞61可往復(fù)運動地容納在氣缸26內(nèi)并通過連 桿62與曲軸12相連。如圖3和圖4所示，氣缸蓋28疊置并螺栓固定在氣缸體33的 末端表面，也就是頭部33d上。氣缸蓋28是封閉氣缸26的一個末 端的部件。燃燒室58位于面對頭部33d的區(qū)域，閥室65位于燃燒 室58附近并與燃燒室58相對。閥室65內(nèi)容納有進氣閥66、排氣閥 67和凸專侖軸68。凸輪軸68通過動力傳輸機構(gòu)70與曲軸12相連。動力傳輸機構(gòu) 70將驅(qū)動力從曲軸12傳遞到凸輪軸68，并沿著氣缸26和燃燒室58 布置。動力傳輸機構(gòu)70包括安裝在曲軸12上的主動輪71、安裝在 凸輪軸68上的從動輪72和繞在主動輪71和從動輪72上的帶73。曲軸12的旋轉(zhuǎn)帶動主動輪71、帶73、從動輪72、凸輪軸68和 一對凸輪77、 77的旋轉(zhuǎn)。從而，可以分別控制進氣閥66和排氣閥 67打開和關(guān)閉朝向燃燒室58的進氣口和排氣口。進氣閥66和排氣 閥67可以與曲軸12的; 走轉(zhuǎn)正時同步地打開和關(guān)閉。如圖3所示，動力傳輸才幾構(gòu)70位于傳輸機構(gòu)室74內(nèi)。傳輸才幾 構(gòu)室74包括帶插槽75、 76、帶輪室85和帶輪蓋86。帶插槽75形 成于氣缸體33的另一側(cè)部33c上。帶插槽76形成于氣缸蓋28的另 一側(cè)28b上。帶73穿過帶插槽75、 76。如圖5和圖6所示，氣缸蓋28為一整體殼體，包括底座部分81、 氣閥艙83、帶輪室85和連接件89。底座部分81是疊放在氣缸體33的端面33f (凸緣表面33f )上 的扁平盤狀部件，具有進氣口 93和排氣口 94 (也可參見圖4)。氣門艙83位于底座部分81的與氣缸體33相對側(cè)的表面81a上。 氣門艙83的末端開口表面83a (凸緣表面83a )被氣缸蓋84封閉。 氣缸蓋罩84被螺栓固定到氣門艙83上。從氣缸蓋罩84 —側(cè)觀察時， 氣門艙83的外形基本為矩形。閥室65 (見圖4)構(gòu)成被氣缸蓋罩84封閉的氣門艙83的內(nèi)部 空間。如前所述，進氣閥66、排氣閥67和凸輪軸68都被容納在氣 門艙83內(nèi)的閥室65中。很明顯氣門艙83內(nèi)布置有閥室65所以其 尺寸要比閥室65的外形尺寸大一些。帶輪室85是用于容納從動輪72 (見圖3)的部件，其開口端被 帶輪蓋86封閉。更具體地，帶輪室85位于從氣門艙83 (也就是閥 室65 )朝向氣缸蓋28的另一側(cè)28b具有一特定距離Sp的位置處， 如圖6所示。因此，至少傳輸機構(gòu)室74的一部分，也就是帶輪室85，位于氣 缸蓋28中距離氣門槍83特定間隙87的位置處。結(jié)果，如圖3、圖 5和圖6所示，在氣門艙83和帶輪室85之間能夠保持具有特定尺寸 Sp的空間87 (間隙87)。提供該空間87可以允許依靠連接件89 來整體成型氣門艙83和帶輪室85，凸輪軸68穿過該連接件89。連接件89具有在氣門艙83和帶輪室85之間的氣缸蓋冷卻通道 104。氣缸蓋冷卻通道104用作供冷卻空氣流過的通道。如圖5和圖6所示，底座部分81在氣缸體33相對側(cè)的表面81a 上具有多個凸起88。所述多個凸起88 (例如四個)分別位于氣門艙83周圍的四個角部83b處。凸起88上有多個穿透底座部分81的安 裝孔88a。多個安裝孔88a的位置與在氣缸體33的凸緣表面33f上 形成的多個螺紋孔49的位置一致。將氣缸蓋28固定到氣缸體33上的過程如下所述。首先，如圖4和圖5所示，在氣缸體33的凸緣表面33f上設(shè)置 墊片92(密封部件92),將底座部分81疊放在上面。然后，將多個氣缸蓋螺栓91 (下文中簡稱為"螺栓91")從底 座部分81的端面81a插入多個安裝孔88a內(nèi)，允許螺紋部分91a突 出并擰入螺紋孔49內(nèi)，操作完成。如上所述，四個安裝孔88a和四個螺栓91遠離氣門艙83布置 在四個角部83b附近，也就是在閥室65外的區(qū)域。因此，閥室65 中的潤滑油不會流過安裝孔88a,也不會在氣缸蓋28和氣缸體33 之間發(fā)生泄漏(例如滲出)。所以，不需要采用油封措施，例如在氣缸蓋28和氣缸體33之 間設(shè)置形狀復(fù)雜的墊片92,用來防止?jié)櫥蛷拈y室65中泄漏。這樣， 風(fēng)冷發(fā)動機10就能具有更簡單的結(jié)構(gòu)。另外，由于所有的螺栓91都位于氣門艙83外的四個角部83b 處，螺栓91的工作條件(溫度條件等)能夠保持基本相同。螺栓91 內(nèi)的熱應(yīng)力能夠保持一致，從而氣缸26和燃燒室58 (見圖4)內(nèi)即 可保持一致而有利的熱應(yīng)力。進而，由于螺栓91內(nèi)的熱應(yīng)力是一致 的，螺栓91的耐久性也能夠得到充分提高。也不需要在閥室65內(nèi)設(shè)置螺栓91，因為所有的螺栓91都設(shè)置 在氣門艙83的外部區(qū)域。通過使氣門艙83的尺寸減小與用于將螺 栓91容納在閥室65中所需空間成比例的尺寸，/人而能夠減小風(fēng)冷 發(fā)動機10的尺寸。另外，由于氣門艙83變得更小，就有可能增加氣缸蓋28暴露 在燃燒室58附近區(qū)域部分的表面積，也就是熱輻射表面積。進而， 由于氣門艙83變得更小，所以能夠減小從氣門艙83的外表面到燃 燒室58的距離。因此，冷卻空氣可以引至燃燒室58附近。從而，能夠更充分地冷卻氣缸蓋28內(nèi)圍繞燃燒室58的區(qū)域，并能夠提高 冷卻效率。另外，四個螺栓91中的兩個左手側(cè)螺栓91、 91(部分螺栓)位 于氣門搶83和傳輸機構(gòu)室74之間。因此，這兩個左手側(cè)螺栓91, 91就能夠以和另外兩個氣缸蓋螺栓91、 91同樣的方式位于氣門艙 83附近的區(qū)域。從而，所有螺栓91的工作溫度能夠更加一致。所有 螺才全91內(nèi)的熱應(yīng)力也能夠更加一致。下面，將介紹風(fēng)冷發(fā)動機10的冷卻通道。如圖3所示，氣缸體33具有兩條氣缸冷卻通道101、 102，也就 是第一氣缸冷卻通道101和第二氣缸冷卻通道102，用于將冷卻空氣 引導(dǎo)至氣缸26和帶插槽75之間的區(qū)域33e。如圖3和圖7至圖9所示，第一氣缸冷卻通道101在與氣釭26 的軸線109(見圖7)相交的方向上豎直布置。第一氣缸冷卻通道101 具有開放至氣缸體33頂部的頂部入口 101a和開放至氣缸體33底部 的底部出口 101b。第二氣缸冷卻通道102基本平行于第一氣缸冷卻通道101,位于 比第一氣缸冷卻通道101更遠離氣缸蓋28的位置，并豎直設(shè)置。第 二氣缸冷卻通道102具有開i文至氣缸體33頂部的頂部入口 102a和 開放至氣缸體33底部的底部出口 102b。氣缸蓋28具有兩條冷卻通道104、 107，也就是氣缸蓋冷卻通道 104和冷氣引導(dǎo)通道107,用于將冷卻空氣按照圖3、圖7、圖8和 圖10所示的方式引導(dǎo)。氣缸蓋冷卻通道104在閥室65和帶插槽76之間的區(qū)域28c內(nèi) 豎直設(shè)置，并基本平行于第一氣缸冷卻通道101和第二氣缸冷卻通 道102。氣缸蓋冷卻通道104具有開放至氣缸蓋28頂部的頂部入口 104a和開》文至氣缸蓋28底部的底部出口 104b。如圖7和圖8所示，氣缸蓋冷卻通道104通過一對連接通道105、 105與第一氣釭冷卻通道101彼此連通。該對連接通道105 ;f皮此之間 間隔一固定距離。連接通道105包括在氣缸蓋28內(nèi)形成的氣缸蓋側(cè)連接通道111和在氣缸體33內(nèi)形成的氣缸體側(cè)連接通道112。如圖3、圖7和圖8所示，冷氣引導(dǎo)通道107形成在基本與氣缸 蓋冷卻通道104成直角的方向上。該冷氣引導(dǎo)通道107具有與氣缸 蓋冷卻通道104的大致中心連通的出口 107a，和開放至與帶輪室85 相對的側(cè)部28a (見圖3),也就是第一側(cè)部28a的入口 107b。將入 口 107b設(shè)置在與帶輪室85相對的側(cè)部28a處使得更容易使出口 107b朝向外側(cè)。因此，在設(shè)計發(fā)動機時就有更大的自由度，并且由 于可以更容易地設(shè)定冷氣引導(dǎo)通道107的形狀并相對于氣缸蓋28設(shè) 置冷氣引導(dǎo)通道107,生產(chǎn)效率也得以提高。進而，冷卻空氣可以很 容易地從入口 107b引入冷氣引導(dǎo)通道107。上述描述的概要如下文所述。如圖7所示，第一氣缸冷卻通道 101和第二氣缸冷卻通道102、氣缸蓋冷卻通道104和冷氣引導(dǎo)通道 107在垂直于氣缸26的軸線109的方向上延伸。第一氣缸冷卻通道 101與氣缸蓋冷卻通道104相鄰并通過連接通道105、 105與氣缸蓋 冷卻通道104相連通。下面，將對冷卻空氣從冷卻風(fēng)扇13流動的方式進行介紹。 如圖2所示，冷卻風(fēng)扇13通過曲軸12 (見圖3)沿箭頭Ar的 方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇13將已經(jīng)從外部空氣入口 55、 56吸入 的外部空氣排向氣缸體33的第一側(cè)部33a (在箭頭Ba方向上)。排 出的外部空氣就構(gòu)成了用于冷卻風(fēng)冷發(fā)動機10的冷卻空氣Wi。冷卻空氣Wi的一部分從氣缸體33的第一側(cè)部33a向上流動， 如箭頭Ca所示，并通過引導(dǎo)蓋21沿氣缸體33的頂部33b引導(dǎo)。沿 頂部33b引導(dǎo)的冷卻空氣Wi被引導(dǎo)蓋21的彎曲部分21a向下引導(dǎo)。 已經(jīng)被向下引導(dǎo)的冷卻空氣Wi被沿圖3所示氣缸體33的另一側(cè)部 33c向下引導(dǎo)。在圖2中，按照箭頭Ba所示方向流動的冷卻空氣Wi的剩余部 分被按照箭頭Da所示的方向沿氣缸蓋28的一個側(cè)部28a引導(dǎo)。如箭頭Ca所示向上流動的冷卻空氣Wi被引入頂部入口 101a、 102a、 104a,如圖IIA、圖IIB、圖12A和圖12B所示。如箭頭Da所示向側(cè)面流動的冷卻空氣Wi ^皮引入入口 107b。進入頂部入口 101a的冷卻空氣Wi流經(jīng)第一氣缸冷卻通道101 然后/人底部出口 101b流出，如箭頭Ea所示。進入頂部入口 102a的 冷卻空氣Wi流經(jīng)第二氣缸冷卻通道102然后從底部出口 102b流出， 如箭頭Fa所示。具體地，冷卻空氣Wi從氣缸體33的第一側(cè)部33a流至頂部33b， 如圖9中的箭頭Ca所示。流過頂部33b的冷卻空氣Wi被引入頂部 入口 102a，流經(jīng)第二氣缸冷卻通道102然后從底部出口 102b流出。 對于流經(jīng)第一氣缸冷卻通道101的冷卻空氣Wi來說同樣如此(見圖 12A和圖12B)。這樣，由于冷卻空氣Wi流經(jīng)兩條冷卻通道，即第一氣缸冷卻通 道101和第二氣缸冷卻通道102,因此就能夠使大量的冷卻空氣Wi 流過氣缸26的附近區(qū)域。從而，可以通過冷卻空氣Wi來有效地冷 卻氣缸26周圍的區(qū)域。如圖12A所示，進入頂部入口 104a的冷卻空氣Wi流經(jīng)氣缸蓋 冷卻通道104然后乂人底部出口 104b流出，如箭頭Ga所示。進入氣 缸蓋冷卻通道104的冷卻空氣Wi可以進一步改善氣缸蓋28的冷卻 效果。更具體地，冷卻空氣從氣缸蓋28的第一側(cè)部28a流動，如圖 10中的箭頭所示。流過第一側(cè)部28a的冷卻空氣隨后穿過頂部入口 104a并流過氣缸蓋冷卻通道104。如圖IIB、圖12A和圖12B所示，冷卻空氣Wi經(jīng)入口 107b流入 冷氣引導(dǎo)通道107,進入氣缸蓋冷卻通道104，然后與來自頂部入口 104a的冷卻空氣Wi混合。因此，就可以4吏大量的冷卻空氣Wi流過 氣缸蓋冷卻通道104。流過氣缸蓋冷卻通道104的部分冷卻空氣Wi 流經(jīng)一對連接通道105、 105并流入第一氣缸冷卻通道101，如箭頭 Ha所示。因為氣缸蓋冷卻通道104和第一氣缸冷卻通道101通過一對連 接通道105、 105相連，所以流過氣缸蓋28的冷卻空氣Wi可以被充 分地引到氣缸體33。從而，可以將冷卻氣缸26所需的冷卻空氣Wi更充分地引導(dǎo)到氣缸26。冷卻空氣Wi能夠在燃燒室58的附近區(qū)域 流動來有效地冷卻氣缸蓋28和氣缸體33。這可以通過將冷卻空氣 Wi引導(dǎo)至氣缸蓋冷卻通道104和第一氣缸冷卻通道101來實現(xiàn)。下面，將詳細介紹風(fēng)冷發(fā)動機10中的斜置式氣缸體33和底座 34之間的關(guān)系。殼體25、氣缸蓋28、箱蓋32、氣缸蓋罩84、帶輪蓋86，如圖 3所示，都是由鋁合金鑄造(例如壓鑄)而成的。如圖13所示，氣缸26的軸線109 (氣缸軸線109 )相對于穿過 曲軸12的水平線Lh以角度e向上傾斜。換句話說，e即為氣缸26 相對于底座34的傾斜角。如圖13和圖14所示，殼體25可以使用螺栓122安裝在裝配臺 121上(任意的配合部件121或者任意的安裝位置121 )。螺栓122 為緊固部件。具體地，底座34在左端34a具有第一安裝孔123和第二安裝孔 124,并且在右端34b具有第三安裝孔125和第四安裝孔l26 (第四 安裝孔126在圖16中示出)。這四個安裝孔123至126在底座34 內(nèi)豎直布置(在豎直方向上)。第一安裝孔123和第三安裝孔I" 是圓形孔。第二安裝孔124和第四安裝孔126是槽形孔?？梢酝ㄟ^ 將多個螺栓122插入穿過四個安裝孔123至126中的每個來把底座 34固定到裝配臺121上。如圖14所示，曲軸箱31的曲軸室31d是由第一側(cè)面31b(背壁 31b)、外壁31c和扁平板型底座34所圍繞的空間。氣缸體33整體 成型在外壁31c的右側(cè)。并且，氣缸體33具有多個圍繞整個外周表 面33a—體成型的散熱片141。如圖14和圖15所示，散熱片141環(huán)繞氣缸體33的外周表面33a, 并且具有基本為矩形的輪廓。散熱片141具有彎曲形狀以使其頂部 部分可以沿垂直于氣缸軸線109的方向延伸，而其底部部分豎直延 伸。散熱片141頂部部分的傾斜角與氣缸軸線109的傾斜角e相同。 每個散熱片141都包括互相連接的頂散熱片142、底散熱片143和成對的左右側(cè)散熱片144、 144。如圖14至圖16所示，頂散熱片142從氣缸體33的外周表面33a 向上延伸，以垂直于氣缸軸線109。底散熱片143從外周表面33a 豎直向下延伸。側(cè)散熱片144是彎曲的并且包括上半部分的斜散熱 片151和下半部分的豎直散熱片152。如圖14所示，斜散熱片151是側(cè)散熱片144的從頂端144a到 彎曲部144b之間延伸的部分。斜散熱片151形成為垂直于氣缸軸線 109。因此，斜散熱片151相對于豎直方向為斜置。豎直散熱片152是側(cè)散熱片144的從彎曲部144b到底端144c 之間延伸的部分。豎直散熱片152在彎曲部144b處彎曲為豎直向下。 因此，豎直散熱片152的方向與底座34上的四個安裝孔123至126 的開口方向相同。具體說，豎直散熱片152形成為與安裝孔123至 126的朝向平行。因此，底散熱片143和豎直散熱片152均形成為與安裝孔123 至126的中心線BC平行。彎曲部144b位于氣缸軸線109下方距離為Hl處(見圖13)。如圖16所示，散熱片141的底部部分，也就是底散熱片143和 豎直散熱片152豎直定向，因此散熱片表面可以更靠近曲軸箱31相 應(yīng)的量。乂人而，散熱片141的底部部分能夠朝向冷卻風(fēng)扇13傾斜。如前文所清楚介紹的那樣，散熱片141的頂部部分，也就是相 對于氣缸軸線109在底座34對面的"底座相對部分"，包括頂散熱 片142和斜散熱片151。散熱片141的底部部分，也就是相對于氣缸 軸線109更靠近底座34的"底座側(cè)部分"，包括底散熱片143和豎144b相連接。如圖16所示，冷卻風(fēng)扇13包括多個用于送風(fēng)的葉片13a。多個 葉片13a中最下方葉片13a的末端13b (冷卻風(fēng)扇13的底端13b) 位于多個散熱片141的下方。具體地，冷卻風(fēng)扇13的底端13b到多 個底散熱片143中最下方散熱片143底端的距離為H2。冷卻風(fēng)扇13被構(gòu)造為使得沿箭頭Ar方向的旋轉(zhuǎn)使冷卻空氣Wi 從底端13b向散熱片141的底部部分(底散熱片143和豎直散熱片 152)移動(也就是沿箭頭Ba的方向)。例如，冷卻空氣Wi通過風(fēng) 扇蓋15 (見圖2)的引導(dǎo)沿箭頭Ba的方向流動。因此，冷卻空氣Wi 可以從多個底散熱片143下方流入多個散熱片141之間。如上所述，底散熱片143制成為朝向冷卻風(fēng)扇13,因此冷卻風(fēng) 扇13送出的冷卻空氣Wi能夠被更加平穩(wěn)地引導(dǎo)。從底散熱片143 引入的冷卻空氣Wi沿多個散熱片141上升，如箭頭Ia所示，與散 熱片141的輻射表面和氣缸體33的外周表面33a (見圖14)廣泛接 觸，并進行熱交換。因此，多個散熱片141和氣缸體33能夠被冷卻 空氣Wi充分地冷卻。更優(yōu)選地，散熱片141底座側(cè)部分的頂端，也就是彎曲部144b, 沿氣缸軸線109設(shè)置。這樣設(shè)置的理由如下所述。首先，為了改善散熱片141的冷卻效率，優(yōu)選通過允許冷卻空 氣Wi平穩(wěn)地在多個側(cè)散熱片144之間以最低阻力流動來提高冷卻空 氣Wi的流速。這可以通過將側(cè)散熱片144制成在中部沒有任何彎曲 的完全直線型來實現(xiàn)。這也就意味著取消彎曲部144b,并且側(cè)散熱 片144將設(shè)置為獨立于豎直散熱片152。為了增加氣缸體33和散熱片141輻射出的熱量， 一種方法是通 過增加散熱片141的數(shù)量來增大輻射表面積。通過沿著氣缸體33的 有限總長度Ln以窄間距Pi設(shè)置多個散熱片141,能夠增加輻射表面 積。在此情況下，取消彎曲部144b并將側(cè)散熱片144設(shè)置為獨立于 豎直散熱片152的結(jié)構(gòu)是有益的。但是，對散熱片141的限制在于其底座側(cè)部分必須與安裝孔123 至126的中心線BC平行。為了改善冷卻空氣Wi的流動和設(shè)置多個 散熱片141而不顧該限制，優(yōu)選將圖13所述氣缸軸線109到彎曲部 144b的高度Hl設(shè)置為最小值0 (零)。如果高度Hl為0，則彎曲部 144b就與氣缸軸線109相一致。這種方法使得可以更平穩(wěn)地沿散熱片47向上引導(dǎo)冷卻空氣Wi,并設(shè)置多個散熱片141。從而，可以進一步改善氣缸26的冷卻效果。 下面，將參照圖17至圖20A介紹用于鑄造風(fēng)冷發(fā)動機10的殼 體25的壓鑄金屬模具。為了使結(jié)構(gòu)更易于理解，圖18的視圖省略 了圖17所示的活動半模162。如圖17至圖20A所示，壓鑄金屬模具160是用于壓鑄殼體25 的金屬模具。該模具包括用于成型殼體25的背部25a的固定半模 161、用于成型殼體25的正面25b的活動半模162、用于成型殼體 25的頂部25c的頂部滑動模163、用于成型殼體25的右端25d和氣 缸26的右端滑動模164、用于成型殼體25的底部25e的底部滑動模 165和用于成型殼體25的左端25f的左端滑動模166。固定半模161包括用于成型殼體25的背面25a的鑄造表面 161a，并且是金屬模具，利用鑄造表面161a的部分161b來成型后 側(cè)散熱片144。活動半模162是能夠相對于固定半模161在箭頭Sl方向上關(guān)閉 (夾緊)和打開的金屬模具。活動半模162包括用于成型殼體25的 正面25b的鑄造表面162a，并且是金屬模具，利用鑄造表面162a 的部分162b來成型前側(cè)散熱片144?；顒影肽?62具有入口 168。 該入口 168是將熔融金屬注入型腔167 (見圖20A)的通道。頂部滑動模163是能夠相對于固定半模161在箭頭S2方向上關(guān) 閉和打開的模具。該頂部滑動模163包括用于成型殼體25的頂部25c 的鑄造表面163a，并且是金屬模具，利用鑄造表面163a的部分163b 來成型頂散熱片142。右端滑動模164是能夠相對于固定半模161在箭頭S3方向上關(guān) 閉和打開的模具。該右端滑動模164是包括用于成型氣缸26的芯 164a的金屬模具。底部滑動模165是能夠相對于固定半模161在箭頭S4方向上關(guān) 閉和打開的模具。該底部滑動模165包括用于成型殼體25的底部25e 的鑄造表面165a,并且是金屬模具，利用鑄造表面165a的部分165b 來成型底座34和底散熱片143。底部滑動模165還包括在鑄造表面65a內(nèi)的第一、第二、第三和第四成孔區(qū)域165c至165f。第一成孔區(qū)域165c是用于成型殼體25上第一安裝孔123的區(qū) 域。第二成孔區(qū)域165d是用于成型殼體25上第二安裝孔124的區(qū) 域。第三成孔區(qū)域165e是用于成型殼體25上第三安裝孔125的區(qū) 域。第四成孔區(qū)域165f是用于成型殼體25上第四安裝孔126 (見圖 16)的區(qū)域。左端滑動模166是能夠相對于固定半模161在箭頭S5方向上關(guān) 閉和打開的模具。該左端滑動模166包括鑄造殼體25的左端25f的 鑄造表面166a。下面，將參照圖17、圖20A和圖20B介紹使用壓鑄金屬模具160 來鑄造殼體25的過程。首先，關(guān)閉壓鑄金屬模具160,如圖20A所示。然后，將熔融的鋁合金在高壓下通過活動半才莫162的入口 168 (見圖17 )注入腔167。然后，腔167中的熔融金屬固化，結(jié)果成型為殼體25和殼體25 的輔助部分，所述輔助部分是頂散熱片142、底散熱片143、側(cè)散熱 片144、 144和安裝孔123至126。具體地，如圖17和圖20A所示，頂部滑動模163的鑄造表面163a 的部分163b用于鑄造頂散熱片142。底部滑動才莫165的鑄造表面165a 的部分165b用于鑄造底散熱片143。固定半模161的鑄造表面161a 的部分161b用于鑄造后側(cè)散熱片144?；顒影氩拍?62的鑄造表面162a 的部分162b用于鑄造前側(cè)散熱片144。底部滑動模165的四個成孔 區(qū)域165c至165f用于鑄造四個安裝孔123至126。隨后打開壓鑄金屬模具160。具體地，沿打開方向S1移動圖17 中示出的活動半模162。然后，分別沿打開方向S2和S3移動頂部滑 動模163和右端滑動模164。然后，分別沿打開方向S4和S5移動底 部滑動模165和左端滑動模166。結(jié)果，打開底部滑動模165即可使得底部散熱片鑄造區(qū)域165b 與底散熱片143分離，并且四個成孔區(qū)域165c至165f與四個安裝孔123至126分離，如圖20B所示。按照該方法使用壓鑄金屬模具160鑄造殼體25,四個安裝孔123 至126能夠同時形成在殼體25中。下面概述殼體25和壓鑄金屬模具160的特性。散熱片141中，底散熱片143和豎直散熱片152以及四個安裝 孔123至126都朝向相同的豎直方向。適應(yīng)于此，底部滑動模165 在鑄造表面165a上包括用于成型多個底散熱片143的區(qū)域165b(底 散熱片鑄造區(qū)域165b)，并包括用于成型四個安裝孔123至126的 四個成孔區(qū)域165c至165f。底部滑動模165的打開方向(箭頭S4)與四個安裝孔123至126 和底散熱片143的朝向相同，也與豎直散熱片152的朝向相同。因 此，如圖20A所示，在腔167內(nèi)的熔融金屬固化后，當(dāng)沿箭頭S4的 方向打開底部滑動模165時，底散熱片鑄造區(qū)域165b能夠與底散熱 片143分離，并且四個成孔區(qū)域165c到165f能夠與四個安裝孔123 至126分離。結(jié)果，當(dāng)在壓鑄金屬模具160中鑄造殼體25時，四個 安裝孔123至126能夠形成在殼體25中。所以，不需要在底部滑動模165上設(shè)置新的滑動模用于成型四 個安裝孔123至126。由于能夠簡化底部滑動模165的結(jié)構(gòu)，因此可 以降低制造底部滑動模165的成本。使用鋁合金來壓鑄殼體25的鋁壓鑄法是一種將熔融鋁合金在高 壓下注入金屬模具的鑄造方法。通過該方法使用鋁合金來壓鑄殼體 25能夠提高殼體25的鑄造精度。另外，在壓鑄殼體25時，與螺栓122 (見圖16)的頭部相接觸 的沉孔表面能夠被例如形成在四個安裝孔123至126內(nèi)的開口邊參彖 處。因此，在殼體25壓鑄成型后，不需要對四個安裝孔123至126 的邊纟彖進行沉孔表面的枳4成加工處理，從而可以進一 步提高生產(chǎn)效 率。下面，介紹冷卻空氣Wi流過風(fēng)冷發(fā)動才幾10的方式。如圖21所示，冷卻風(fēng)扇13將冷卻空氣Wi送入底散熱片143(沿箭頭Ba的方向)。底散熱片143朝向冷卻風(fēng)扇13定向，因此冷卻 風(fēng)扇13送出的冷卻空氣Wi能夠被充分引導(dǎo)。通過底散熱片143引 導(dǎo)的冷卻空氣Wi沿底散熱片143上升，如箭頭Ia所示，然后圍繞 氣缸體33的外周表面33a (見圖15 )流動，在此可以充分冷卻氣缸 26的周圍區(qū)域。在本發(fā)明中，介紹了利用鋁合金壓鑄殼體25的示例，但是本發(fā) 明不應(yīng)限制于此，殼體也可以由其他材料壓鑄而成。此外，還介紹了第一氣缸冷卻通道101和第二氣缸冷卻通道102 這兩條氣缸冷卻通道作為多條氣缸冷卻通道的示例，但是本發(fā)明不 應(yīng)限制于此，也可以使用三條或者更多條氣缸冷卻通道。還介紹了將第一氣缸冷卻通道101和氣缸蓋冷卻通道104通過 一對連接通道105、 105連接的示例，但是本發(fā)明不應(yīng)限制于此，例 如也可以使用一條或者三條連接通道105。工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明能夠適用于其中用于驅(qū)動進氣閥和排氣閥的動力傳輸機 構(gòu)設(shè)置在氣缸蓋和氣缸體側(cè)部的風(fēng)冷發(fā)動機。另外，本發(fā)明還可適用于具有斜置式氣缸的風(fēng)冷發(fā)動機，其中 曲軸箱底部的底座上設(shè)有可以插入緊固部件的安裝孔，并且在氣缸 體外周設(shè)有散熱片。
權(quán)利要求
1、一種通過冷卻空氣進行冷卻的風(fēng)冷發(fā)動機，所述發(fā)動機包括氣缸體，其包括具有往復(fù)式活塞的氣缸；和設(shè)置在所述氣缸體的末端的氣缸蓋；所述風(fēng)冷發(fā)動機的特征在于所述氣缸體在所述氣缸的外側(cè)包括至少一條能夠傳輸冷卻空氣的氣缸冷卻通道；所述氣缸蓋包括至少一條能夠傳輸冷卻空氣的氣缸蓋冷卻通道；并且所述氣缸冷卻通道和氣缸蓋冷卻通道在與所述氣缸的軸線垂直的方向上延伸，并通過在所述氣缸體和氣缸蓋上形成的至少一條連接通道彼此連通。
2、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷發(fā)動機，其特征在于 所述氣缸冷卻通道包括多條通道，并且這多條氣缸冷卻通道中靠近所述氣缸蓋冷卻通道的一條氣缸冷卻通道通過所述連接通道與所 述氣缸蓋冷卻通道相連通。
3、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷發(fā)動機，其特征在于 所述連接通道包括一對分開的連接通道。
4、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷發(fā)動機，其特征在于所述氣缸蓋包括容納用于操作進氣閥和排氣閥的凸輪軸的閥 室；和與所述氣缸蓋冷卻通道連通的冷氣引導(dǎo)通道；所述凸輪軸由曲軸通過沿氣缸設(shè)置的動力傳輸機構(gòu)驅(qū)動；并且 所述冷氣引導(dǎo)通道的入口在與所述動力傳輸機構(gòu)相對的一側(cè)上 形成于所述氣缸蓋中。
5、 一種通過冷卻空氣進行冷卻的風(fēng)冷發(fā)動機，所述發(fā)動機包括 用于容納曲軸的曲軸箱；氣缸體，其一體地成型在所述曲軸箱上并設(shè)置有包括往復(fù)式活塞 的氣釭；和底座，其一體地成型在所述曲軸箱上并能夠通過多個緊固部件安裝在任意配套部件上；所述風(fēng)冷發(fā)動機的特征在于所述底座包括多個能夠用于插入所述緊固部件的安裝孔； 所述氣缸體相對于所述底座傾斜設(shè)置，并具有多個一體地成型為環(huán)狀用以圍繞其外周的散熱片；并且所述散熱片具有相對于氣缸的軸線更靠近底座設(shè)置且形成為與安裝孔的中心線平行的底座側(cè)部分。
6、 如權(quán)利要求5所述的風(fēng)冷發(fā)動機，其特征在于 所述氣缸體位于高于所述底座的位置并相對于所述底座向上傾斜；并且所述發(fā)動機還具有用于將冷卻空氣從所述曲軸箱送至所述散熱 片的底座側(cè)部分的冷卻風(fēng)扇。
7、 如權(quán)利要求6所述的風(fēng)冷發(fā)動機，其特征在于 用于送風(fēng)的所述冷卻風(fēng)扇具有多個葉片； 所述多個葉片中具有最下側(cè)葉片； 所述最下側(cè)葉片具有一末端；并且 所述末端位于所述散熱片下方。
8、 如權(quán)利要求6所述的風(fēng)冷發(fā)動機，其特征在于 所述散熱片具有底座側(cè)部分； 所述底座側(cè)部分具有頂端；并且 所述頂端位于所述氣缸的軸線上。
全文摘要
一種通過冷卻空氣(Wi)進行冷卻的風(fēng)冷發(fā)動機(10)。所述風(fēng)冷發(fā)動機(10)包括氣缸體(33)和氣缸蓋(28)。所述氣缸體(33)在氣缸(26)的外周具有能夠傳輸冷卻空氣(Wi)的氣缸冷卻通道(101，102)。所述氣缸蓋(28)具有能夠傳輸冷卻空氣(Wi)的氣缸蓋冷卻通道(104)。所述氣缸冷卻通道(101，102)和氣缸蓋冷卻通道(104)沿垂直于氣缸(26)的軸線(109)的方向延伸，并通過連接通道(105，105)彼此連通。
文檔編號B22D15/02GK101233306SQ20068002798
公開日2008年7月30日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者佐藤義一, 小川和久, 筱田明久 申請人:本田技研工業(yè)株式會社