一种山区重载三轮摩托车发动机及其曲柄结构制造技术

本发明专利技术公开了一种山区重载三轮摩托车及其曲柄结构，包括曲柄本体，所述曲柄本体包括曲柄销连接部和柄体部；所述曲柄销连接部和柄体部大体为类圆盘状的一体设置；其特征在于：所述曲柄销连接部位于所述柄体部的上方，所述柄体部为具有大于180°的扇形状柄体且其圆心位置位于所述曲柄销连接部的下部；所述柄体部的扇形状柄体的两侧高于所述曲柄销连接部的最低位置且低于曲柄销连接部的最高位置；所述扇形状柄体的两侧相对于曲柄销连接部对称设置，形成用于提高曲柄转动惯量的取重部，所述取重部是指去除取重部顶部至曲柄销连接部顶部的材料以提高曲柄的转动惯量；且在两侧的取重部上分别设置有通孔。

A Heavy-Duty Three-Wheeled Motorcycle Engine and Its Crank Structure in Mountain Areas

【技术实现步骤摘要】
一种山区重载三轮摩托车发动机及其曲柄结构
：本专利技术涉及一种三轮摩托车发动机的曲柄，尤其涉及到用于山区重载的三轮摩托车的发动机的曲柄。
技术介绍
：重载三轮摩托车发动机从摩托车CG125发动机演变而来，排量从125mL增大到250mL，整车装备质量从400kg增加到2200kg，常用车速从50km/h降低到30km/h，冷却方式从风冷调整到水冷。排量增大使发动机的冲击增大、运转不平稳。负载增大使发动机的阻力增大，加剧了发动机运转的不平稳性，加剧了曲轴扭转。水冷方式使发动机的阻力增大。发动机运转不平稳将造成齿轮冲击大、齿轮点蚀问题严重，容易发生主副轴挡齿断裂故障；发动机运转不平稳使发动机在重载上坡时工作过程恶化，容易造成发动机过热和爆燃，动力明显下降，进而引发气门断裂、凸轮摇臂异常磨损、推杆磨损或推杆球头脱落、拉缸、活塞坏等次生故障；在整车重载下坡倒拖发动机时，曲柄及转子转动惯量不足容易使发动机超速，造成配气机构失控，进而造成进、排气门盘部干涉、气门与活塞干涉等次发故障。为了应对这些负面影响，增加曲柄及磁电机转子的转动惯量，降低发动机的运转不平稳的问题。因为CG发动机的曲柄左侧有正时主动齿轮，排量增大后，缸径增大，使正时齿轮左移，磁电机转子的悬置长度较长，增大转子转动惯量后，在山区重载上坡工况、一定转速、一定温度时会出现磁电机转子与左曲柄锥度配合处（半圆键处）撕裂；在山区重载下坡工况，倒拖时，一定转速时，会出现左曲柄弯曲现象。可靠性是重载三轮摩托车发动机的关键指标，降低油耗和小型化是发动机发展的趋势。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种能够应用于山区重载三轮摩托车的发动机的曲柄结构，该结构可提高曲柄的刚度和抗扭转性能，为增加磁电机转子的转动惯量提供了条件。进一步的，提高了发动机运转的平稳性和可靠性，降低了整车的油耗。提高了山区重载爬坡能力。并且直接利用现有的箱体、左前盖和双联齿轮的空间，整车及发动机改动较小，成本较低。基于上述目的，本专利技术是通过以下的方案来实现的。一种曲柄结构，包括曲柄本体，所述曲柄本体包括曲柄销连接部和柄体部；所述曲柄销连接部和柄体部大体为类圆盘状的一体设置；其特征在于：所述曲柄销连接部位于所述柄体部的上方，所述柄体部为具有大于180°的扇形状柄体且其圆心位置位于所述曲柄销连接部的下部；所述柄体部的扇形状柄体的两侧高于所述曲柄销连接部的最低位置且低于曲柄销连接部的最高位置；所述扇形状柄体的两侧相对于曲柄销连接部对称设置，形成用于提高曲柄转动惯量的取重部，所述取重部是指去除取重部顶部至曲柄销连接部顶部的材料以提高曲柄的转动惯量.进一步的，可在两侧的取重部上分别设置有通孔。采用上述方式设置的曲柄结构，通过将取重部位上移，能够提高曲柄的转动惯量，进一步的将取重的体积部分转移到取重部，进一步提高了曲柄的强度。曲柄转动惯量的增加提高了曲柄的刚度和抗扭转能力，为增加磁电机转子的转动惯量提供条件。进一步的可提高发动机运转平稳性，气门断裂故障降低，齿轮点蚀里程延长，齿轮断齿故障减少。同样车速可以提高一个挡位，对应的发动机转速低，整车油耗低。且本技术方案可直接利用现有箱体、左前盖和双联齿轮的空间，整车及发动机的改动较小，成本较低。进一步的，所述曲柄销连接部具有圆形状外轮廓，且在其圆形状外轮廓中部开设有曲柄销孔，所述曲柄销连接部的一端面与所述柄体部的一端面平齐，所述曲柄销连接部的另一端面低于所述柄体部的另一端面并与其形成台阶。为进一步提高曲柄的强度，所述柄体部上表面中部具有与曲柄销连接部的圆形状外轮廓下表面相同走向的第一弧面，所述第一弧面的左侧与所述柄体部的扇形状柄体的外轮廓左侧之间形成第二弧面，所述第一弧面的右侧与所述柄体部的扇形状柄体的外轮廓右侧之间形成了第三弧面。为进一步提高曲柄的强度，所述曲柄销连接部的圆形状外轮廓上表面与所述第二弧面和第三弧面之间设置有倒圆角。进一步的，所述取重部的最高位置与所述柄体部圆心的距离为5~35mm。为进一步是的曲柄获得最大的转动惯量和强度，所述取重部的最高位置与所述柄体部圆心的距离为33~34cm。为进一步节省成本，所述通孔为圆形通孔。优选的，所述通孔的圆心位置高于所述柄体部的圆心。为进一步提高转动惯量，所述通孔的圆心所在径与扇形状柄体的横向径的夹角为25°。为进一步提高曲柄的转动惯量和强度，所述通孔的圆心距所述扇形状柄体的圆心为40mm。一种山区重载三轮摩托车发动机，包括上述的曲柄结构。有益效果：本专利技术的曲柄结构，在现有空间不变的情况下，对曲柄结构进行了重新设计，使得曲柄的转动惯量增加16.7%，提高了曲柄的刚度和抗扭转能力，为增加磁电机转子的转动惯量提供条件。进一步的，采用本专利技术的曲柄结构以及包含此曲柄结构的山区重载三轮摩托车发动机，可提高发动机的可靠性，降低整车油耗，不增大发动机的体积。1、关于可靠性增加曲柄和磁电机转子的转动惯量，提高运转平稳性；增加了曲柄轴部尺寸，提高了刚度，减小了变形。可使得气门断裂故障降低，齿轮点蚀里程延长，齿轮断齿故障减少。重载下坡倒拖试验，发动机最高转速降低了8.3%，未出现左曲柄弯曲、气门断裂问题。2、关于油耗重载平路试验，同样的工况，增加了一挡位，同样的车速发动机转速降低了，发动机噪音有明显减小。如：以前用2挡，现在用3挡；以前用3挡，现在用4挡。即转动惯量的增加，可用同样车速可以提高一个挡位，对应的发动机转速低，整车油耗低。3、关于体积本曲柄结构利用现有箱体、左前盖和双联齿轮的空间，整车及发动机的改动较小，成本较低。另外，本专利技术的曲柄结构以及三轮摩托车，其整车重载山区爬坡能力增强，使得采用该曲柄的三轮摩托车尤其适用于山区重载的情况。附图说明：图1为本专利技术曲柄结构正视图；图2为本专利技术曲柄结构A-A剖视图；图3为去掉曲柄销支撑部位的后的曲柄；图4为取重位置对转动惯量的影响曲线图；图5为取重位置对转动惯量增加量的影响曲线图；图6为取重位置对质径积的影响曲线图；图7为取重位置对质径积减小量的影响曲线图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本专利技术权利要求所要求保护的范围。实施例：如图1和2所示，本实施例提供一种曲柄结构，并且还提供一种包含此曲柄结构的发动机。该曲柄结构转动惯量大，使得该曲柄与发动机尤其适用于山区重载的发动机。本实施例的曲柄结构，包括曲柄本体，所述曲柄本体包括曲柄销连接部1和柄体部2；所述曲柄销连接部和柄体部大体为类圆盘状的一体设置；所述曲柄销连接部位于所述柄体部的上方，所述柄体部为具有大于180°的扇形状柄体且其圆心位置位于所述曲柄销连接部的下部；所述柄体部的扇形状柄体的两侧高于所述曲柄销连接部的最低位置且低于曲柄销连接部的最高位置；且所述扇形状柄体的两侧相对于曲柄销连接部对称设置，形成用于提高曲柄转动惯量的取重部21，所述取重部是指去除取重部顶部至曲柄销连接部顶部之间的材料以提高曲柄的转动惯量。针对盘状部件如曲柄的转动惯量，其曲柄销连接部位设置在盘状部件的上方中部，为保证该区域的强度此区域的结构不可改变。而对于曲柄销连接部位的两侧部位，可通过去除其体积来增大转动惯量。本实施例中曲柄的大径为Φ112mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲柄结构，包括曲柄本体，所述曲柄本体包括曲柄销连接部和柄体部；所述曲柄销连接部和柄体部大体为类圆盘状的一体设置；其特征在于：所述曲柄销连接部位于所述柄体部的上方，所述柄体部为具有大于180°的扇形状柄体且其圆心位置位于所述曲柄销连接部的下部；所述柄体部的扇形状柄体的两侧高于所述曲柄销连接部的最低位置且低于曲柄销连接部的最高位置；所述扇形状柄体的两侧相对于曲柄销连接部对称设置，形成用于提高曲柄转动惯量的取重部，所述取重部是指去除取重部顶部至曲柄销连接部顶部的材料以提高曲柄的转动惯量。

【技术特征摘要】
2019.04.26 CN 20191034217681.一种曲柄结构，包括曲柄本体，所述曲柄本体包括曲柄销连接部和柄体部；所述曲柄销连接部和柄体部大体为类圆盘状的一体设置；其特征在于：所述曲柄销连接部位于所述柄体部的上方，所述柄体部为具有大于180°的扇形状柄体且其圆心位置位于所述曲柄销连接部的下部；所述柄体部的扇形状柄体的两侧高于所述曲柄销连接部的最低位置且低于曲柄销连接部的最高位置；所述扇形状柄体的两侧相对于曲柄销连接部对称设置，形成用于提高曲柄转动惯量的取重部，所述取重部是指去除取重部顶部至曲柄销连接部顶部的材料以提高曲柄的转动惯量。2.如权利要求1所述的曲柄结构，其特征在于：在两侧的取重部上分别设置有通孔。3.如上述任一项权利要求所述的曲柄结构，其特征在于：所述曲柄销连接部具有圆形状外轮廓，且在其圆形状外轮廓中部开设有曲柄销孔，所述曲柄销连接部的一端面与所述柄体部的一端面平齐，所述曲柄销连接部的另一端面低于所述柄体部的另一端面并与其形成台阶。4.如上述任一项权利要求所述的曲柄结构，其特征在于：所述柄体部上表面中部具有与曲柄销连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尚礼，胡茂林，张友恒，吴小俊，闫纪朝，李平，刘礼辉，张滨，
申请(专利权)人：重庆万虎机电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50