本发明总体上涉及一种鞍座式车辆。更具体地说，本发明涉及用于冷却鞍座式车辆的内燃发动机中的无级变速器系统的冷却系统。
背景技术：
无级变速器(cvt)系统通常在内燃(ic)发动机中被采用，其中可以避免由两轮车辆的骑乘者机械地换档。cvt系统取代了ic发动机中的换档变速器机构。通常，所有两轮车辆的ic发动机在曲轴与两轮车辆的车轮的最终驱动之间具有传动系统，以改变曲轴转速与车轮转速之间的比率以提供两轮车辆的速度和扭矩的转换。虽然普通齿轮传动系统要求两轮车辆的骑乘者手动执行换档，但是cvt系统通过提供曲轴转速与车轮转速之间的传动比的自动改变而消除了执行手动换档的需要。cvt系统提供几乎无限的传动比，这使得驾驶非常简单、平稳和高效。cvt系统包括可操作地附接至曲轴的前带轮、可操作地连接至车轮的后带轮以及安置在它们之间的的带，所有这些部件被封闭在ic发动机的曲轴箱内。前带轮包括变换器机构，并且后带轮包括离心式离合器。当带位于前带轮和后带轮上并移动时，通过改变前带轮和后带轮的有效直径来获得不同的传动比。因为cvt系统包括带和带轮系统、离心式离合器以及其它运动部件；因此提供强制空气冷却系统来冷却cvt系统并提取所产生的热量是至关重要的。这提高了cvt系统的效率并延长了相关部件的操作寿命。典型地，强制空气冷却系统包括可操作地连接至前带轮的冷却风扇，并且冷却风扇通过ic发动机的曲轴箱上的进气结构吸入空气流。进气结构及其设计非常关键，因为可能会有水、泥土、灰尘和碎屑进入其中，从而损坏cvt系统及其相关部件。因此，为了防止水、泥土和碎屑进入cvt系统内并提高ic发动机的性能以及解决上述讨论的问题，本发明主题提出了一种用于强制空气冷却系统的进气结构。
附图说明
详细描述通过参考附图来说明。所有附图中相同的附图标记被用来指代相似的特征和部件。
图1示出了采用本发明主题的实施例的两轮车辆的侧视图。
图2示出了具有根据本发明主题的实施例的进气结构的内燃发动机的放大的左侧后视图。
图3示出了具有根据本发明主题的实施例的进气结构的内燃发动机的侧面。
图4a示出了根据本发明主题的实施例的进气结构的分解图。
图4b示出了根据本发明主题的实施例的进气结构的截面图(x-x)，其显示了将空气引导至cvt盖的空气流循环。
图5a和图5b示出了根据本发明主题的实施例的处于打开状态和闭合状态的进气结构的护罩盖。
图6示出了根据本发明主题的实施例的cvt盖的侧视图，其显示了空气流循环。
具体实施方式
本发明的各种特征和实施例将从以下对其随后进一步描述中清楚可辨。根据一个实施例，本文所描述的内燃(ic)发动机以四个周期操作。这种ic发动机安装在俗称为踏板车的跨越式两轮车辆中。可以注意到，ic发动机可以以不同的布置(例如以横向和纵向方式)安装在两轮车辆中。然而，在以下说明中，这样的发动机被横向地安装在跨越式两轮车辆的下部处。可以设想，在本发明的精神和范围内，本发明的理念可以适用于其它类型的车辆和其它类型的ic发动机，诸如两冲程式发动机。而且，在所示出的实施例的随后描述中提到的“前”和“后”以及“左”和“右”指代当从ic发动机的后部观察并且向前观看时的前向和后向以及左向和右向。关于构成重要部分的本发明以外的部分的构成的详细说明在适当的地方被省略。
典型地，在诸如踏板车的两轮车辆中，摆动的ic发动机在车辆下后部处定位于座椅下方。ic发动机由后悬架系统可摆动地支撑并且附接至两轮车辆的框架组件，并且ic发动机的另一端连接至两轮车辆的后车轮。cvt系统构成ic发动机的一部分，并布置在ic发动机的后部上，并且被安装成布置在两轮车辆的右侧或左侧。在一个实施例中，当从两轮车辆的后向观察时，cvt系统被布置成朝向两轮车辆的左侧定向。cvt系统被封闭在ic发动机后侧的ic发动机的曲轴箱内，并且cvt系统由也称为cvt盖的曲轴箱盖封闭，从而在cvt盖内形成封闭空间。
cvt系统包括可操作地附接至曲轴(经由齿轮传动系)的前带轮、可操作地连接至后车轮(也经由另一组齿轮传动系)的后带轮以及安置在前带轮和后带轮之间的带。前带轮和后带轮均由两个滑动半部构成，其中弹性构件施加限制带轮后半部的运动的正偏压力。具有固定长度的带设置在前带轮和后带轮的两个半部之间。
被配置成滑动的前带轮的半部之一包括附接至其上的变换器机构。变换器机构包括沿径向布置在空壳体中的多个辊子，所述多个辊子设置有围绕圆盘的斜坡。在静止状态下，前带轮的两个半部由带保持打开，并且后带轮的两个半部由后弹性构件保持关闭。该状态给出了向两轮车辆提供起动扭矩所需的大齿轮比。在操作期间，来自曲轴的驱动可操作地连接至变换器机构，使得辊子响应于旋转的离心力并且沿着斜坡爬升，并且这迫使前带轮克服带的力并且使得前带轮的两个半部靠近。在前带轮与后带轮之间设置的带具有固定的长度，所以当前带轮关闭时，带迫使后带轮分开并且从而改变传动比。因此，通过骑乘者改变节流阀，曲轴的速度变化并且辊子的离心力发生变化，这允许辊子朝外上升或回落。这个动作是连续的，并且可以获得几乎无限的传动比变化来控制鞍座式车辆的扭矩输出和转速输出。
后带轮通过离心式离合器可操作地连接至鞍座式车辆的后车轮。虽然后带轮的滑动半部连接至后弹性构件，但离心式离合器连接至固定半部，并且仅当ic发动机具有超过怠速运转的转数时才将驱动传递到后车轮。离心式离合器的功能是通过将后车轮与cvt系统隔离来使ic发动机怠速运转。离心式离合器包括由离合器弹簧保持并封闭在离合器轮毂中的离合器蹄块(shoe)。当离合器蹄块连接至后车轮时，离合器轮毂连接至后车轮。当ic发动机的速度增加超过怠速时，离心力使得离合器蹄块膨胀并克服离合器弹簧，并且与离合器轮毂相接触。由于离合器蹄块上存在摩擦材料，因此它开始驱动离合器轮毂并且驱动被传递到后车轮。
在cvt系统工作期间，由于带轮与带之间的摩擦，而在cvt系统内部产生热量。由于带弯曲和伸直、滑入和滑出以及带压缩，总是会有一些扭矩损失。在已知的冷却系统中，可能存在总是高达50％的扭矩损失，其被转换成大量的热量。也存在大量由于离心式离合器所产生的热量，其中，在加速和减速期间，离合器蹄块可能在离合器外壳上滑动，例如在接合期间离合器松开并且在中至高节流阀范围内离合器紧闭。产生的这种热量会影响cvt系统所有部件部分(诸如前带轮、后带轮、带和离心式离合器)的耐用性和寿命。过多的热量产生也会损坏带、离心式离合器并且使其性能恶化。因此，通常使用强制空气冷却系统来使围绕cvt系统的空气循环并从所有系统中提取热量。
通过使用cvt曲轴箱内的冷却风扇来实现用于冷却cvt系统的强制空气冷却系统。冷却风扇基于离心作用的原理工作，其迫使空气通过带、前带轮和后带轮以及离心式离合器。通常，冷却风扇的旋转通过将其连接至cvt系统的前带轮而与曲轴的旋转一体化。作为ic发动机的曲轴箱的一部分的cvt盖覆盖整个cvt机构，并且大气空气从定位于cvt盖上的进气结构被吸入。因此，由于各种cvt部件的运动而产生的热量暴露于循环空气中，并且热量将被散发到其上。cvt盖还具有远离进气结构定位的用于热空气离开的空气出口。
cvt盖上的进气结构的设计是非常重要的标准，因为它导致确定强制空气冷却系统的有效性能和效率。此外，当从侧视角度观察两轮车辆上的进气结构的位置时，可以看出，进气结构布置得非常靠近气缸盖、气缸体和曲轴箱。众所周知，两轮车辆中的主要热源之一是ic发动机。因此，ic发动机主体曲轴箱周围的空气始终处于升高的温度。进气结构靠近ic发动机主体曲轴箱的定位便于通过冷却风扇将该热空气吸入cvt系统以冷却cvt部件。由于热空气被用于冷却cvt部件，所以冷却效果将变得无效。此外，进气结构通入大气，使得空气可以直接进入cvt系统内。这可能会允许异物进入cvt系统。异物可能包括水、泥土和其它碎屑，这些异物可能导致带滑脱并更快磨损。此外，进气结构包括布置在传统的进气结构稍微下游的过滤空气的空气过滤器泡沫。但是，水、泥土和大颗粒的进入可能损坏该空气过滤器泡沫，这导致cvt部件的频繁更换和损坏。由于进气结构位于两轮车辆上非常接近地平面的点处，因此当鞍座式车辆在水坑中或者穿过具有很多泥土的区域移动时，泥土和水进入的可能性会更高。
通常，为了解决cvt盖上的传统进气结构的这个问题，各种解决方案在本领域是已知的。在一个解决方案中，进气结构被附接至两轮车辆的框架组件，所述框架组件被配置成提供流体流通道并且从而便于将空气供应到附接至框架组件的进气结构。因此，空气流从框架组件内被引导到进气结构。该解决方案解决了防止异物进入的问题并且还防止围绕ic发动机的较热区域循环的热空气的进入，但是它具有根本性的缺点。由于中空框架组件的内表面老化，中空框架组件会产生锈蚀层，并且因此在空气穿过框架组件吸入期间，极有可能使锈尘进入进气结构。这种锈尘可能损坏空气泡沫过滤器并且还损坏cvt部件。此外，另一种解决方案提出吸入空气，所述空气入口布置在位于两轮车辆的跨越空间的下后侧的维修盖中，所述空气入口通过连接管连接至进气结构。这具有缺点，即：使用诸如连接管的附加部件。此外，连接管布置在靠近ic发动机的较热区域的位置处并且在延长的操作期间可以被加热，并因此在空气通过连接管时被加热。这会降低强制空气冷却系统的效率。
本发明通过为两轮车辆提供进气结构来解决所有上述缺点，所述进气结构包括护罩盖，所述护罩盖被配置成提供在在空气进入曲轴箱内之前用于空气进入的u形曲折路径并且所述护罩盖包括空气入口开口，所述空气入口开口在两轮车辆的宽度方向上面向外侧。
进气结构还包括：布置在护罩盖与ic发动机的曲轴箱之间的中央部分；以及空气过滤器组件，所述空气过滤器组件布置在所述中央部分内并被配置成在空气进入所述ic发动机的曲轴箱之前过滤空气。空气过滤器组件包括被配置成限制灰尘进入曲轴箱盖的过滤器元件，以及布置在过滤器泡沫的两侧上的一对壳体构件以固定泡沫元件。空气过滤器组件具有矩形截面并被组装成具有相对于地平面垂直定向的过滤面。中央部分包括布置在中央部分的较靠近护罩盖的一端上的接收部分，并且所述接收部分被配置成在其内表面上容纳空气过滤器组件。为了避免不希望的外来颗粒进入冷却系统，经由空气结构使空气进入cvt盖的进入部分被配置成布置在动力系的气缸盖的大致上游，大致在脚踏起动杆之上并且当从车辆的侧面观察时，至少一部分与地板部分地重叠。根据本发明的一个方面，当从车辆侧面观察时，进气部分与进气结构一起布置在骑乘者座椅的大致下方并且被车辆主体的侧面板覆盖。
护罩盖包括至少一个开口以排出曲轴箱盖中分离的水。此外，中央部分的接收部分的内表面还包括第二排出开口，以将围绕空气过滤器组件收集的水排出。
利用上述发明，可以获得以下优点，诸如防止如灰尘和碎屑之类的异物进入、防止水和泥土的进入、防止围绕ic发动机的较热区域的热空气进入。所提出的进气结构具有紧凑的结构，并且不需要改变冷却风扇的容量。总体而言，所提出的进气结构改进了cvt系统的效率并改善了两轮车辆的整体操作。
本发明以及所有随附的实施例及其其它优点将结合以下段落中的附图更详细地描述。
图1示出了根据本发明一个实施例的两轮车辆(100)。车辆(100)可互换地称为鞍座式车辆(100)。该车辆(100)包括框架，该框架通常是一个底骨架(underbone)底盘框架，该框架提供了大体上敞开的中央区域以允许骑乘者“跨越”上车。典型地，框架组件包括头管(未示出)、主管(未示出)和一对侧管(未示出)。两轮车辆沿纵向轴线从前部(f)向后部(r)延伸。头管朝向前部(f)布置，并且主管从头管向下和向后延伸，形成平坦的水平跨越部分(117)。该对侧管从主管的另一端向后延伸并且支撑诸如座椅(108)、燃料箱组件(未示出)、多用箱(未示出)和后座扶手(118)的车辆附件。头管支撑转向管(未示出)并且还在下端处连接至前悬架系统(121)。车把支撑构件(未示出)连接至转向管的上端并且支撑车把组件(106)。两个伸缩式前悬架系统(121)(仅显示一个)支撑前车轮(119)。前车轮(119)的上部由安装至转向轴下部的前挡泥板(103)覆盖。在前车轮(119)和后车轮(113)上分别设置有前制动器(未示出)和后制动器(114)。后车轮(113)由ic发动机(101)朝向框架的后侧支撑，该ic发动机(101)通过后悬架系统(未示出)水平可摆动地耦接到两轮车辆的框架组件的后部。ic发动机(101)直接将驱动传递到与其直接耦接的后车轮(113)。ic发动机(101)包括无级变速器(cvt)系统，所述cvt系统在车辆宽度方向上布置在ic发动机(101)的左侧。cvt系统由cvt盖(150)封闭，cvt盖(150)的外部在图1中参照两轮车辆所示。进气结构(200)布置在cvt盖(150)上方的曲轴箱(208)的左侧。进气结构(200)由车主体面板(参见125)封闭并且布置在车主体面板(125)的后面。因此，大气空气从两轮车辆的下部进入进气结构(200)。进气部分(未示出)以及进气结构(200)的布置被配置成布置在骑乘者座椅(108)的大致下方，并且该结构的至少一部分与地板(117)部分地重叠，如图1的侧视图所示。
图2示出了根据本发明主题的实施例的两轮车辆的后部的侧视图，显示了可摆动地支撑到一对侧管的ic发动机(101)。ic发动机(101)包括气缸体(未示出)，气缸盖(未示出)布置在该气缸体上，从而在连接处形成燃烧室。气缸盖和气缸体被护罩组件(206)作为强制空气冷却系统的一部分封闭，以从包括气缸盖和气缸体的ic发动机(101)的热区域提取热量。气缸盖罩(203)布置在气缸盖上方以封闭阀系机构。空气过滤器组件(201)吸入空气至其内部并对其进行过滤，并且在通过燃料喷射器(204)与燃料混合并通过进口管(205)供应到气缸盖之前，由节流阀体(207)进一步节流。空气燃料混合物在燃烧室中燃烧，这导致活塞在气缸体内往复运动。气缸体和气缸盖组件安装在曲轴箱(208)上。cvt系统被封闭在cvt盖(150)内。cvt系统包括在两个固定带轮之间的v形带，并且两个固定带轮其中之一包括变换器机构。cvt系统封闭了冷却风扇(未示出)，该冷却风扇将空气吸入cvt系统内以提取热量，所述空气通过进气结构(200)被吸入。cvt盖(150)包括允许空气进入cvt盖(150)内部的空气入口孔(150a，如图4b所示)，并且进气结构(200)布置在空气入口孔(150a)上。空气入口开口(301a)布置在ic发动机(101)的气缸盖罩(203)的大致上游处并且在脚踏起动杆(202)的上方。另外，进气结构(200)布置在空气入口开口(301a)附近。
图3示出了根据本发明主题的实施例的ic发动机(101)的侧视图，突出显示了进气结构(200)。cvt盖(150)形成ic发动机(101)的外部并封闭cvt系统。cvt盖(150)包括脚踏起动器组件，该脚踏起动器组件包括脚踏起动杆(202)和棘轮机构(501)，棘轮机构(501)被配置成在ic发动机(101)的前侧与曲轴接合。进气结构(200)朝向气缸盖和气缸体侧布置在cvt盖(150)的前部上。进气结构(200)具有在两轮车辆(100)的宽度方向上面向外侧的空气入口开口(301a)。这是本发明主题的一个重要方面，因为在现有技术中，用于空气入口的开口面向ic发动机(101)侧。现有技术中公开的开口导致围绕ic发动机(101)的热空气进入，由于与ic发动机(101)的较热区域接触而被加热从而进入cvt盖。然而，在本发明主题的实施例中，进气结构(200)包括护罩盖(301)，该护罩盖(301)从所有三个侧面封闭空气入口开口(301a)并且仅允许在几乎垂直于车辆纵向轴线(f-r)面向车辆宽度方向的狭窄区域中进入。护罩盖(301)的这种设置通过使围绕ic发动机(101)的热空气的进入来屏蔽空气入口开口，并且确保只有除泥土和水之外的大气空气从车辆底部进入cvt盖(150)。进入空气入口开口(301a)中的空气进入方向(310)在图3中示出。
图4a示出了根据本发明主题的实施例的进气结构的分解图并且图4b示出了根据本发明主题的实施例的进气组件的截面俯视图(x-x)。进气结构(200)包括护罩盖(301)、布置在护罩盖与cvt盖(150)之间的中央部分(302)和布置在中央部分内的空气过滤器组件(400)。护罩盖(301)由两部分组成，即外部部分(301b)和内部部分(图5a中所示的301d)。护罩盖(301)的外部部分(301b)被配置成在进入cvt盖(150)内部之前提供用于空气进入的u形曲折路径，并且是本发明的重要附加方面。外部部分(301b)具有半圆形轮廓，并且内部部分(301d)通过压配合安装在中央部分(302)上，使得中央部分(参见302a)的一个面在护罩盖(301)上形成分隔壁。这样，铰接在一侧上的外部部分(301b)可以被打开和关闭，并且在闭合状态下，该设置形成用于空气进入的空气入口开口(301a)。图5a和图5b示出了根据本发明主题的实施例的处于打开状态和闭合状态的进气结构的护罩盖。围绕外部部分(301b)的半圆形轮廓的空气所采用的曲折路径防止灰尘和碎屑进入cvt盖(150)内部。因为灰尘和碎屑是较重的颗粒，因此由于当空气流通过曲折路径时的离心作用，灰尘和碎屑被抛出并沉积在护罩盖(301)的下方和内部，并且不会进入中央部分(302)。因此，护罩盖(301)执行预过滤功能，防止灰尘和碎屑损坏空气过滤器组件(400)并堵塞空气过滤器组件(400)。护罩盖(301)还包括至少一个开口(301c)，用于排出积聚在护罩盖(150)中的水和泥土，水和泥土也由于离心作用而沉积在底部处。因此，进入空气过滤器组件(400)的空气是干净的，无灰尘和碎屑，并且没有任何水或泥土。这有助于提高空气过滤器组件(400)的寿命并且还提高强制空气冷却系统的冷却效率。在一个实施例中，护罩盖(301)由广泛范围的有机聚合物制成的合成材料制成。
空气过滤器组件(400)被配置成在空气进入cvt盖(150)之前过滤空气。空气过滤器组件(400)布置在中央部分(302)的在护罩盖(301)正下游的端部处。中央部分(302)的该端部的截面面积大于轮廓的其余部分，并且形成容纳空间(302a)以牢固地容纳空气过滤器组件(400)。布置在该位置处的空气过滤器组件(400)使得其设计能够变得更大，因此与布置在cvt盖(150)上的空气入口孔(150a)附近的空气过滤器组件(400)相比提供了用于空气过滤的更大的截面面积。此外，空气过滤器组件(400)具有相对于水平面竖直定向的过滤面。这种定向使得在空气过滤器组件(400)处积聚的灰尘能够由于重力而向下降落，而不是坐落在过滤器元件(401)上。此外，即使灰尘颗粒设法沉积在过滤器元件(401)处，该设置也允许容易地移除，这是因为其由于发动机的振动而掉落。空气过滤器组件(400)包括封闭在两个壳体支撑构件(402，403)之间的过滤器元件(401)。支撑构件(402，403)由塑料材料制成并支撑由泡沫材料制成的过滤器元件(401)。过滤器元件(401)组装在两个支撑构件(402，403)之间，然后通过压配合牢固地插入到容纳空间(302a)中。在一个实施例中，中央部分(302)由橡胶材料制成，并且因此空气过滤器组件(400)可以容易地被压配合在容纳空间(302a)内。
容纳空间(302a)包括在中央部分(302)的端部上的最低点处的台阶结构(302d)。该台阶部分(302d)防止水在被空气过滤器组件(400)阻挡并由于重力沉积在底部之后还进入中央部分(302)。在另一个实施例中，台阶部分(302d)可以包括排出孔(未示出)，以排出在该区域沉积的水或泥土。中央部分(302)的与容纳空间(302a)相对的另一端(302c)具有能够在空气入口孔(150a)之上被插入的轮廓。该连接通过使用夹具(302b)进一步确保。
图6示出了根据本发明主题的实施例的cvt盖(150)的内部。热空气出口(151)在车辆的纵向方向上与空气入口孔(150a)相对地布置，并排放空气。热空气出口(151)是一个大开口，使空气转向并将空气朝向两轮车辆的地面引导。热空气出口(151)形成为cvt盖(150)的一部分并且在所有四个侧被封闭。cvt盖(150)还具有布置在底部的单向排出塞(152)，以排出在冷却过程中积聚的任何水。
鉴于以上公开内容，本发明主题的许多修改和变型是可能的。因此，在本发明主题的权利要求的范围内，可以以不同于具体描述的方式来实践本公开。