专利名称：一种能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及立式单缸摩托车发动机领域，确切地说是指一种能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴。
背景技术：
现在国内生产的摩托车，普遍存在着振动的质量问题。严重破坏了骑乘的舒适性， 甚至会对车架和其它装配部件造成破坏。为了解决此问题，国内的摩托车企业，一般采用的是加固车架，加强发动机与车架的连接部件等技术方案。但效果都不明显。摩托车振动主要是由发动机引起的。立式单缸摩托车发动机在工作时，有几个振动源1、燃烧室内混合空气在爆燃时产生的振动；它的振幅和发动机转速一致。振动的传递方向基本上是沿着气缸体的轴心线往曲轴的旋转中心传递。2、活塞上下往复直线的运动，通过连杆和曲柄的作用，转换为旋转运动。其间产生的轴向运动，因曲柄平衡块的重心偏移，产生极大的离心力，形成振动。这就是人们所说的一阶运动惯量振动，它的振幅频率与发动机的转速一致。3、活塞上下往复直线运动形成的运动惯量；其质量相当高，活塞的最大运动惯量往往是活塞重量的200 500倍左右。在活塞的上止点，和下止点时产生振动。它所形成的振动，也就是人们常说的二阶运动惯量振动。它的振幅频率是发动机转速的二倍。—、二阶运动惯量振动，是主要的振动激励源。其它还有三、四、五阶振动，因其振动幅度小，频率高。对摩托车影响不大，基本上可以忽略。请参见图1、图2。图1为现有技术中立式单缸摩托车发动机的结构示意图，图中 0°角为活塞上下运动的轴心线；图2为现有技术中立式单缸摩托车发动机的轴轨迹矢量轨迹图。曲轴的旋转惯量与活塞的运动惯量之和，形成的矢量椭圆轨迹，其长轴所指的方向，就是造成振动最大的地方。为了控制振动，一般是将矢量长轴指向前轮轴方向，利用轮胎和减震器的吸振能力，到达降低振动的目的。立式单缸摩托车发动机汽缸头前倾15°，在曲轴轨迹矢量轨迹椭圆中，0°角度表示是活塞上下往复运动的轴心线，75°表示是曲轴的主倾角。这两个角度相加正好为90°，其矢量长轴指向在前轮轴方向。因为曲轴在制造进程中，会存在一定的误差。车架和连接部件也存在制造误差，长轴所指方向就会出现偏差，振动激励源对车架产生作用，通过车架的响应，振幅被放大，频率增加，摩托车就会出现振动现象。而且，国内的摩托车企业，往往是一种发动机悬挂在几种摩托车车架上面，其矢量长轴所指方向往往会指向对振动敏感的地方，造成国内摩托车振动现象普遍存在的现象。为了解决摩托车的振动问题，有的摩托车企业，采用了增加平衡轴装置的发动机， 利用平衡轴与曲轴相反的旋转离心力，到达平衡曲轴的离心力和旋转惯量，有效降低振动的目的。但是，该方案会增加发动机的成本，市场难以接受。
实用新型内容针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，既不需要增加零部件，也不需要改变发动机的装配工艺，能够有效降低发动机的振动激励源，降低摩托车的振动。为了解决以上的技术问题，本实用新型提供的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，包括曲柄，所述曲柄在与活塞相对的方向设置有加厚部分，所述加厚部分的重量为所述活塞重量的80% -120%。优选地，所述加厚部分的重量为所述活塞重量的90% -110%。优选地，所述加厚部分的重量为所述活塞重量的100%。优选地，所述加厚部分与水平线存在一定的夹角，所述夹角为1° -60°。优选地，所述夹角为1° -5°。本实用新型提供的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，包括曲柄，曲柄在与活塞相对的方向设置有加厚部分，加厚部分的重量为活塞重量的80% -120%。与现有技术相比，本实用新型提供的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，是调整在摩托车曲柄上的质量分布，使矢量长轴的指向朝地，有效降低了发动机激励源造成的振动。
图1为现有技术中立式单缸摩托车发动机的结构示意图，图中0°角为活塞上下运动的轴心线；图2为现有技术中立式单缸摩托车发动机的轴轨迹矢量轨迹图；图3为本实用新型中立式单缸摩托车发动机的曲轴轨迹矢量轨迹图；图4为本实用新型中立式单缸摩托车发动机的曲轴和连杆的结构示意图；图5为本实用新型中立式单缸摩托车发动机的曲轴的结构示意图；图6为本实用新型中立式单缸摩托车发动机的曲轴的侧视结构示意图。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本实用新型所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。请参见图3、图4、图5、图6，图3为本实用新型中立式单缸摩托车发动机的曲轴轨迹矢量轨迹图；图4为本实用新型中立式单缸摩托车发动机的曲轴和连杆的结构示意图； 图5为本实用新型中立式单缸摩托车发动机的曲轴的结构示意图；图6为本实用新型中立式单缸摩托车发动机的曲轴的侧视结构示意图。本实用新型提供的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴1，其与连杆2连接， 包括曲柄12，曲柄12在与活塞相对的方向设置有加厚部分11，加厚部分11的重量为活塞重量的100%。加厚部分11与水平线存在一定的夹角a，夹角a为3°。立式单缸摩托车发动机汽缸头前倾15°，在曲轴轨迹矢量轨迹椭圆中，0°角度表示是活塞上下往复运动的轴心线，175°表示是曲轴的主倾角。这两个角度相加正好为 190°，其矢量长轴指向地面方向。[0029]如前文所述，活塞在进行上下往复运动时，会产生很大的运动惯量，对发动机和及其相关联的部件，造成极大的振动。为了平衡这种运动惯量，曲轴1在设计时，曲柄12在与活塞相对的方向，设置有加厚部分11，用于减弱、平衡活塞的运动惯量。但是，发动机的转速不是固定的，活塞的运动惯量会随着转速的不同而产生变化，这种平衡的效果，尤其在发动机高速运转时，往往不明显。在加厚部分11进行质量分布时，往往有意识将质量重心偏向指定方向。使矢量长轴指向摩托车的前轮轴方向，利用轮胎和前、后减震器的吸震能力，有效降低了摩托车的振动幅度。同时因为单缸发动机的曲轴1是由左右曲柄12组成，左右曲柄12在锻打、加工过程中的误差，重量往往不一致，在沿轴心线旋转时，就会造成不平衡。这种不平衡对发动机振动的影响也是相当大的，其技术要求一般都是平衡率> 75%。发动机工作时产生激振力F。，其垂直方向的激振力F = F。ejMt0在这些干扰力的作用下，发动机将会产生受迫振动。发动机振动的运动微分方程为nj'x ι, χ ; kx I ..(‘⑴传到车架的力Ft与激振力F。之比为力传递率ηΑ，其表达式为式中λ --激振频率与系统固有频率之比λ =·^·;ω。一为系统的固有频率，场=甚与现有技术相比，本实用新型提供的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴， 改变了传统的设计理念，通过调整在摩托车曲柄上的质量分布，合理控制矢量长轴指向，使矢量长轴的指向朝地，使其指向对振动激励最不敏感的地方，有效降低了发动机激励源造成的振动，到达控制摩托车振动的目的。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，其特征在于，包括曲柄，所述曲柄在与活塞相对的方向设置有加厚部分，所述加厚部分的重量为所述活塞重量的80% -120%。
2.根据权利要求1所述的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，其特征在于，所述加厚部分的重量为所述活塞重量的90% -110%。
3.根据权利要求2所述的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，其特征在于，所述加厚部分的重量为所述活塞重量的100%。
4.根据权利要求1所述的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，其特征在于，所述加厚部分与水平线存在一定的夹角。
5.根据权利要求4所述的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，其特征在于，所述夹角为1° -60°。
6.根据权利要求5所述的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，其特征在于，所述夹角为1° "5°。
专利摘要本实用新型公开一种能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，包括曲柄，所述曲柄在与活塞相对的方向设置有加厚部分，所述加厚部分的重量为所述活塞重量的80％-120％。与现有技术相比，本实用新型提供的能缓解震动的立式单缸摩托车发动机曲轴，既不需要增加零部件，也不需要改变发动机的装配工艺，能够有效降低发动机的振动激励源，降低摩托车的振动。
文档编号F16C3/06GK201982474SQ201020660279
公开日2011年9月21日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者李榕炘 申请人:广州三雅摩托车有限公司