一种内燃机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及一种内燃机、例如车辆的内燃机。本实用新型尤其涉及一种正时传动机构的设计，所述正时传动机构用于同步内燃机的曲轴和凸轮轴的转动。
【背景技术】
[0002]已知内燃机、例如柴油发动机或汽油发动机通常包括限定了至少一个气缸的气缸体，所述气缸适用于容纳与曲轴相连从而使其旋转的活塞。气缸被气缸盖封闭，所述气缸盖与活塞共同作用限定燃烧室，其中，燃料和空气混合物被反复充入燃烧室中并被点燃，由此形成热的废气，所述废气的膨胀导致活塞的往复运动和进而曲柄的转动。
[0003]燃料通常由至少一个燃料喷射器供给，所述燃料喷射器可以直接定位在燃烧室中，并且可以接收来燃料轨的燃料，所述燃料轨通过燃料栗与油箱连通。空气通常通过一个或多个进气阀充入燃烧室中，所述进气阀选择性地打开和关闭燃烧室与进气歧管之间的连接。同样地，废气通常通过一个或多个排气阀从燃烧室排出，所述排气阀有选择性地打开和关闭燃烧室与排气歧管之间的连接。
[0004]进气阀和排气阀通常通过一个或多个顶置凸轮轴操作，所述顶置凸轮轴定位在气缸盖上方。尤其地，曲轴可以直接定位在气缸盖或链式框架或扣牢在气缸上的凸轮推杆内。某些内燃机、通常是每个气缸仅具有两个阀门(例如一个进气阀和一个排气阀)的内燃机按照单顶置凸轮轴(SOHC)的设计被制造，其中，单凸轮轴定位在气缸盖的上方，用以操作进气阀和排气阀(通常通过偏心轮组或中间摇杆进行操作)。其他内燃机、通常是每个气缸具有四个或更多个阀门(例如两个进气阀和两个排气阀)的气缸按照双顶置凸轮轴(DOHC)的设计被制造，其中，两个独立的曲轴定位在气缸盖的上方，用以操作进气阀和排气阀。
[0005]无论是具体哪种内燃机的设计，一般都利用发动机曲轴通过通常依赖于正时传动机构的机械传动使凸轮轴转动，所述正时传动机构同步凸轮轴与曲轴的转动，从而在每个气缸的进气和排气冲程的过程中使发动机阀门在适当的时间打开和关闭。示例性地，一般的用于SOHC的正时传动机构包括适配在曲轴上的第一链轮、适配在凸轮轴上的第二链轮和围绕第一和第二链轮的链条(或齿链)。一般的用于驱动DOHC的正时传动机构包括相同的SOHC系统的部件，外加两个啮合齿轮，所述啮合齿轮分别独立地适配在相应的两个凸轮轴上，用于传递来自另一个凸轮轴的转矩。在另一种实施方式中，两个凸轮轴从电影角度来看通过传动链或传动带连接。为了确保对内燃机的操作非常重要的是，曲轴与凸轮轴之间的速比等于1/2，也就是说曲轴的转速是凸轮轴转速的两倍，从而在曲轴每两个完整的转动中使发动机阀门打开一次。
[0006]为了满足这一条件，上述标准的正时传动机构需要的是，第二链轮(例如适配在凸轮轴上的链轮)的直径必须是第一链轮(例如适配在曲轴上的链轮)的直径的两倍。因此，第二链轮通常是相邻于气缸盖布置的笨重的部件，可能会带来增加内燃机整体重量的副作用。
[0007]已知的正时传动机构的其他缺点在于不易于互换。换言之，按照SOHC设计制造的内燃机难以适应于或改造成具有DOHC设计的发动机，反之亦然。
【实用新型内容】
[0008]如上所述，本实用新型的实施方式所要解决的技术问题在于，解决或至少以有利的方式降低上述缺点。所要解决的其他技术问题在于通过简单、合理且更为经济的方式实现上述目标。所述技术问题是通过一种内燃机解决的，所述内燃机包括:定位在曲轴箱上的曲轴，定位在气缸盖上方的第一凸轮轴，和使所述曲轴与所述第一凸轮轴相连的正时传动机构，其中，所述正时传动机构包括:使发动机的曲轴与定位在气缸体上的中间转轴相连的第一机械传动装置，和使所述中间转轴与所述第一凸轮轴相连的第二机械传动装置。
[0009]尤其地，本实用新型的一个技术方案提供了一种内燃机，其包括:
[0010]-定位在曲轴箱上方的曲轴，
[0011]-至少一个定位在气缸盖上的第一凸轮轴，和
[0012]-使曲轴与第一凸轮轴相连的正时传动机构，
[0013]其中，所述正时传动机构包括:
[0014]-使发动机的曲轴与定位在气缸体中的中间转轴相连的第一机械传动装置，和
[0015]-使中间转轴与第一凸轮轴相连的第二机械传动装置。
[0016]得益于所述技术方案，正时传动机构基本上被划分为初级系统和二级系统，其中，所述初级系统表示曲轴、中间转轴和第一机械传动装置，而二级系统表示中间转轴、凸轮轴和二级机械传动装置。这样，曲轴与凸轮轴之间的速比与第一机械传动装置与第二机械传动装置之间的速比分开，其部件(也即链轮、传动装置等)由此可以小于已知的正时传动机构的部件，从而允许降低发动机的整体重量。
[0017]根据本实用新型的一个实施方式，发动机可以包括单一的凸轮轴。
[0018]换言之，内燃机可以按照SOHC的设计被制造。
[0019]作为备选方式，发动机还可以包括定位在气缸盖上方的第二凸轮轴和将第一凸轮轴与第二凸轮轴连接在一起的第三机械传动装置。
[0020]换言之，内燃机可以按照DOHC的设计被制造。
[0021]应该注意的是，本实用新型的两个不同的设计方式易于相互转化，因为包括曲轴、气缸体和初级系统的发动机缸体可以既适用于SOHC又适用于DOHC发动机的相同的部件。因此，从制造角度来看，应该可以利用同一条装配线来既装配SOHC又装配DOHC发动机，其中，相同种类的发动机缸体被有选择性地装配了为SOHC或DOHC设计的气缸盖。这样，通常可以实现用于外购件的规模经济，而且避免了增加装配线，由此降低了整体制造费用。与此同时，还可以有利地扩大属于同一类别或同一平台的发动机的种类。
[0022]根据本实用新型的另一方面，第一机械传动装置(曲轴与中间转轴之间)可以包括适配在曲轴上的第一链轮、适配在中间转轴上的第二链轮和围绕第一链轮和第二链轮的传动链。
[0023]本实用新型的这一方面提供了一种非常简单、灵活且成本经济的在曲轴与中间转轴之间传递转矩的技术方案。
[0024]根据本实用新型的备选的方面，所述第一机械传动装置可以包括适配在曲轴上的第一有齿皮带轮、适配在中间转轴上的第二有齿皮带轮和环绕第一有齿皮带轮和第二有齿皮带轮的传动带。
[0025]代替链条而使用齿形带可以有利地降低在发动机运行过程中的噪声。
[0026]根据本实用新型的另一备选方面，第一机械传动装置可以具有一组啮合齿轮。
[0027]本实用新型的这一方面具有优点在于，啮合齿轮的齿可以防止打滑。
[0028]根据本实用新型的另一方面，第二机械传动装置(中间转轴与凸轮轴之间)可以包括适配在凸轮轴上的齿轮用于与适配在中间转轴上的齿轮相啮合。
[0029]该技术方案提供了一种在中间转轴与凸轮轴之间的有效且灵活的转矩传递装置。此外，所述技术方案简化了气缸盖在气缸体上的装配，所述技术方案在当通过同一装配线来装配SOHC和DOHC发动机时是特别有用的。
[0030]根据本实用新型的另一备选的方面，第二机械传动装置可以包括适配在中间转轴上的第一链轮、适配在凸轮轴上的第二链轮和围绕第一链轮和第二链轮的传动链条。
[0031]本实用新型的这一方面提供了一种非常简单、灵活且成本经济的用于在中间转轴与凸轮轴之间传递转矩的技术方案。
[0032]根据本实用新型的另一备选的方面，第二传动装置可以包括适配在中间转轴上的第一有齿皮带轮、适配在凸轮轴上的第二有齿皮带轮和围绕第一有齿皮带轮和第二有齿皮带轮的传动带。
[0033]代替链条而使用齿形带所具有的优点在于，可以降低在发动机的运行过程中的噪声。
[0034]根据本实用新型的另一方面，第三机械传动装置(当处于DOHC设计的情况下在两个凸轮轴之间)包括适配在第一凸轮轴上的啮合齿轮，用于与适配在第二凸轮轴上的啮合齿轮相嗤合。
[0035]这一方面所具有的优点在于，提供了一种灵活的在两个凸轮轴之间的转矩传递装置并且确保了凸轮轴的转动的同步。
[0036]根据本实用新型的备选的方面，第三机械传动装置可以包括适配在第一凸轮轴上的第一链轮、适配在第二凸轮轴上的第二链轮和围绕第一链轮和第二链轮的传动链。
[0037]本实用新型的这一方面提供了一种非常简单、灵活且成本经济的在两个凸轮轴之间传递转矩的技术方案。
[0038]根据本实用新型的另一备选的方面，第三机械传动装置可以具有适配在第一凸轮轴上的第一有齿皮带轮、适配在第二凸轮轴上的第二有齿皮带轮和围绕第一有齿皮带轮和第二有齿皮带轮的传动带。
[0039]代替链条而使用齿形带可以就有这样的优点，即降低在发动机的运行过程中的噪声。
【附图说明】
[0040]以下将根据附图通过两个实施例对本实用新型进行说明。在附图中:
[0041]图1示意性地示出汽车系统；
[0042]图2示出沿图1的剖切线A-A剖切所得的截面图；
[0043]图3示意性地示出沿图2的箭头B所指的视图；
[0044]图4示出图3的用于另一实施方式的视图；