用于内燃发动机的电启动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种内燃(IC)发动机(101)。所述内燃(IC)发动机(101)的曲轴箱组件(203)包括一个或多个曲轴箱罩(203c，203d)和多个安装槽(345)。所述电启动系统(301)包括电动机(301a)；和中间齿轮(501)。第一罩(203c)配置成可拆卸地安装所述电启动系统(301)。通过可拆卸电启动系统(301)在ISG和ESS之间方便的互操作性，起动内燃(IC)发动机(101)得到改善，并且减少了附加元件的使用。

Electric Starting System for Internal Combustion Engine

The invention discloses an internal combustion (IC) engine (101). The crankcase assembly (203) of the internal combustion (IC) engine (101) comprises one or more crankcase covers (203c, 203d) and a plurality of mounting grooves (345). The electric starting system (301) comprises a motor (301a) and an intermediate gear (501). The first cover (203c) is configured to mount the electric starting system (301) detachably. Through the convenient interoperability between ISG and ESS of the detachable electric starting system 301, the starting internal combustion engine 101 is improved, and the use of additional components is reduced.

【技术实现步骤摘要】
用于内燃发动机的电启动系统
本专利技术总体上涉及用于两轮车辆的内燃发动机。更具体地，本专利技术涉及一种起动两轮车辆的内燃发动机的电启动系统。
技术介绍
内燃(IC)发动机将由燃料与氧化剂(空气)的燃烧获得的热能转换成机械能，该机械能可用于为汽车的移动提供动力。内燃(IC)发动机的主要部件包括气缸盖、气缸体上的往复式活塞和将活塞连接至曲轴的连杆，曲轴由于源自滑块曲轴机构的活塞的相应往复运动而转动。在内燃(IC)发动机启动期间，为了使内燃(IC)发动机进入操作模式，曲轴需要起动。有多种方法可以实现内燃(IC)发动机的起动。起动的常用方法之一是使用电动机为需要使内燃(IC)发动机进入操作模式的曲轴提供必要的起动转数。快速崛起的另一种方法是使用集成启动器发电机(ISG)系统来为曲轴提供起动转数。ISG既用作发电机来发电也对电池充电，并且基于不同的操作条件启动内燃(IC)发动机。包括ISG系统的内燃(IC)发动机还可以执行多个功能(诸如启动、对电池充电、内燃(IC)发动机停止和启动以节省燃料)，并且提供再生制动。为了实施电启动系统或ISG系统，每个都需要内燃(IC)发动机设计的不同参数。在电动机的情况下，电动机的定位和位置以及考虑到实现起动操作所需的必要的传动机构是内燃(IC)发动机设计中非常重要的参数。这种设计需求对于两轮车辆的内燃(IC)发动机是特别重要的，因为它们尺寸较小、本质上紧凑、并且在内燃(IC)发动机布局以适应各种部件时的包装中受到约束。鉴于技术的进步、组装的方便性和满足各种客户需要的需求，有必要开发一种能够适应许多替代解决方案的内燃(IC)发动机，诸如以内燃(IC)发动机布局的最小变更实施ISG系统以用于起动内燃(IC)发动机。鉴于以下几个方面，期望为内燃(IC)发动机提供启动系统和相应的曲轴箱，其容易组装或拆卸，从而为具有ISG系统变型和电启动系统/磁发电机组件变型的相同内燃(IC)发动机赋予了灵活性。但是，这样的设计系统往往涉及在制造内燃(IC)发动机过程中至关重要的关键的设计变更。因此，为了实现互操作性，期望提供一种内燃(IC)发动机，该发动机能够适应电启动系统和ISG系统两者，而在内燃(IC)发动机的设计和制造设定上没有任何重大变更。
技术实现思路
本专利技术的各种特征和实施例将从下面进一步的描述中看出，其将在下文中阐述。根据一个实施例，这里描述的内燃(IC)发动机在四个循环中操作。这种内燃(IC)发动机安装在直通式两轮车辆中。可以想到的是，本专利技术的概念可以应用于其它类型的车辆，诸如在本专利技术的精神和范围内具有垂直定向的气缸轴线的跨骑式车辆。在所示实施例的随后的描述中进一步所提到的“前”和“后”以及“左”和“右”是指从内燃(IC)发动机的后部并且向前看的前方和后方以及左方和右方。此外，除非另有说明，否则纵向轴线是指相对于发动机的前后轴线，而且除非另有说明，横向轴线通常是指相对于发动机的侧到侧轴线或左右轴线。构成本专利技术的主要部分以外的部分的构成的详细说明在适当的地方已经被省略。通常，内燃(IC)发动机包括具有气缸孔的气缸体、在气缸孔内往复运动的活塞、位于气缸体之上的气缸盖以及介于气缸盖与气缸体之间的燃烧室。空气燃料混合物在燃烧室内被点燃，从而扩大了对往复运动的活塞的给予运动，并通过连杆转换成曲轴的旋转运动。而且，来自曲轴的运动通过传动系统传递给两轮车辆的车轮。通常，内燃(IC)发动机包括布置在曲轴一端的磁发电机组件。然而，近来的技术进步已经产生了集成启动器发电机(ISG)，其可以用作在内燃(IC)发动机的操作期间发电和对电池充电的磁发电机组件，并且用作能够提供初始转数给曲轴以启动内燃(IC)发动机的电动机。此外，ISG系统用于执行多项功能，诸如启动、对电池充电、内燃(IC)发动机停止和启动以节省燃料、以及提供再生制动。ISG系统具有诸如以下的优点：它们可以消除在发动机操作期间仅作为无源部件使用单独的电启动系统；能够对电池充电；有助于降低燃料消耗；快速响应；减少排放；具有非常紧凑的尺寸；免除启动器电机上的滑环和电刷从而消除噪音。发动机可以适当地设计成以免除在引入ISG系统之初内燃(IC)发动机中存在的单独的电启动部件和相关内燃(IC)发动机部件。然而，ISG系统价格昂贵，并且两轮车辆的成本可能会增加到相当大的数额。这是因为我们需要大幅度增加电池的尺寸和容量，因为ISG需要在宽磁场下操作的大启动扭矩，并且需要非常复杂的设计变更，这些变更包括使用会累积增加重量的额外的铜线和较大的金属芯，ISG的操作需要会增加成本的昂贵的电子电路和专门的电力系统，以及额外地ISG需要频繁的可维修性和多次频繁的更换。此外，现代ISG还具有附加特征，诸如在内燃(IC)发动机怠速状态下发动机启动-停止，并且所有这些因素累积增加了两轮车辆的成本。与普通的电启动系统相比，实施ISG系统的成本增加百分比为大约10％的成本增加，并且额外地频繁维修的成本使其成为两轮车辆的昂贵额外费用。将增加的成本负担转嫁给顾客是不可取的。在这种情形下，电动机启动系统比技术更先进的ISG系统具有优势，因为它们具有成本效益和经济性。因此，所期望的是设计内燃(IC)发动机和电启动系统以在内燃(IC)发动机的制造期间实现互操作性和灵活性，使得内燃(IC)发动机能够互操作地组装成具有电启动系统变型和ISG系统变型。因此，本专利技术的主要目的是提供内燃(IC)发动机设计，其中存在两种可用的两轮车辆的变型，其为客户提供了在更昂贵的ISG变型与更便宜的电启动变型之间做选择。为了实现上述目的，有必要设计具有电启动系统的内燃(IC)发动机，使得其在制造和组装时可以容易地并且可互换地组装ISG系统或电启动系统。但是，采取这种灵活性需要相当大的设计挑战。安装位置应该设置在用于电启动系统的内燃(IC)发动机曲轴箱上。但是，如果内燃(IC)发动机组装了ISG，则不需要在曲轴上设置诸如中间齿轮、环形齿轮和单向离合器之类的附加部件，这些附加部件占据重量并且导致不必要的材料浪费，从而增加制造成本。而且，内燃(IC)发动机的设计使得如果在具有电启动的正常内燃(IC)发动机中移除电启动系统，则导致曲轴箱部件的暴露。此外，需要额外的加工操作来适应电启动。因此，在现有设计的基础上提供两种变型在实践上是不可行的，并且在经济上也是不可行的。为了实现设计内燃(IC)发动机并且提供也可以实施ISG的电启动系统的目的，提出了一种可拆卸式电启动系统，其中电动机可以容易地附接至内燃(IC)发动机并从内燃(IC)发动机拆卸，从而获得实施电启动系统与ISG系统之间的互操作性。所提出的解决方案结构简单、操作可靠且有效。此外，内燃(IC)发动机的曲轴箱被适当地设计成以提供用于附接电启动系统的设备，并且提供安装槽以使得附接和拆卸容易。通过上述设计变更，可以获得如下优点：诸如结构简单；操作可靠且有效；易于互操作；避免使用诸如附加支架的附加元件；并且易于拆卸和安装，从而产生改进的可维修性。根据为获取上述目的本专利技术，本专利技术的第一特征是内燃(IC)发动机，包括：曲轴箱，所述曲轴箱包围曲轴；可拆卸电启动系统，其被配置成在内燃(IC)发动机启动期间将驱动传递到曲轴；其中，所述可拆卸电启动系统配置成可拆卸地附接至曲轴箱组件；所述曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃(IC)发动机(101)，包括：曲轴箱组件(203)，包围曲轴(304)并且包括一个或多个曲轴箱罩(203c，203d)，所述曲轴箱组件(203)至少包括第一罩(203c)；和电启动系统(301)，包括：电动机(301a)，配置成在所述内燃(IC)发动机(101)启动期间将驱动传递到所述曲轴(304)；和中间齿轮(501)，可操作地连接至所述电动机(301a)，并且通过所述开口(305)可操作地与所述曲轴(304)啮合；所述第一罩(203c)配置成可拆卸地安装所述电启动系统(301)。

【技术特征摘要】
1.一种内燃(IC)发动机(101)，包括：曲轴箱组件(203)，包围曲轴(304)并且包括一个或多个曲轴箱罩(203c，203d)，所述曲轴箱组件(203)至少包括第一罩(203c)；和电启动系统(301)，包括：电动机(301a)，配置成在所述内燃(IC)发动机(101)启动期间将驱动传递到所述曲轴(304)；和中间齿轮(501)，可操作地连接至所述电动机(301a)，并且通过所述开口(305)可操作地与所述曲轴(304)啮合；所述第一罩(203c)配置成可拆卸地安装所述电启动系统(301)。2.根据权利要求1所述的内燃(IC)发动机(101)，其中所述电启动系统(301)还包括从所述电动机(301a)露出的电动机输出驱动装置(505)、所述中间齿轮(501)、惰轮轴(504)、衬套(506)和电机护套(301b)，其中所述中间齿轮(501)安装在所述惰轮轴(504)上并且配置成从所述电动机输出驱动装置(505)获得驱动。3.根据权利要求1所述的内燃(IC)发动机(101)，其中所述电启动系统(301)被插入和安装成使得所述电动机输出驱动装置(505)被所述电机护套(301b)封闭并且能够与所述中间齿轮(501)啮合。4.根据权利要求1所述的内燃(IC)发动机(101)，其中所述中间齿轮(501)包括彼此相邻定位的具有不同齿组的两组齿轮部(501a和501b)，当所述第一齿轮部(501a)与所述环形齿轮(302)啮合时，所述第二齿轮部(501b)与所述电动机输出驱动装置(505)啮合。5.根据权利要求1所述的内燃(IC)发动机(101)，其中所述中间齿轮(501)的被暴露的部分配置成与安装在所述曲轴(304)上的所述环形齿轮(302)啮合。6.根据权利要求1所述的内燃(IC)发动机(101)，其中所述电启动系统(301)配置成通过形成于所述曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·K·萨布拉马尼安，K·S·劳，
申请(专利权)人：TVS电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：印度,IN