《汽車及其發動機》是安徽華菱汽車有限公司於2012年06月12日申請的發明專利，該專利的公布號為：CN103485871A，專利公布日：2014年01月01日，該專利申請號為2012101929919，發明人是楊長青，王堅鋼，龐進軍，劉志強，呂林，汪祥支，丁志強。
《汽車及其發動機》公開了一種發動機，包括發動機機體、曲軸與曲軸連線的扭轉減震器以及設定於發動機機體上的前端輪系，前端輪系包括通過第一傳動帶與曲軸傳動連線的附屬檔案驅動帶輪，曲軸通過冷卻風扇連線部與冷卻風扇連線，冷卻風扇連線部包括由曲軸驅動的曲軸風扇帶輪以及通過第二傳動帶與曲軸風扇帶輪連線的風扇支架總成，或者為固定於扭轉減振器端面上的風扇聯軸器。《汽車及其發動機》還公開了一種具有上述發動機的汽車。《汽車及其發動機》提供的發動機通過設定不同結構的冷卻風扇連線部，使得前端輪系根據冷卻風扇的設定位置靈活地變動自身的連線結構，使得冷卻風扇的安裝形式多樣化，有利於整車布置。
2020年7月14日，《汽車及其發動機》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《汽車及其發動機》摘要附圖 ）
基本介紹
- 中文名：汽車及其發動機
- 公布號：CN103485871A
- 地址：安徽省馬鞍山市經濟技術開發區湖西南路
- 公布日：2014年01月01日
- 發明人：楊長青，王堅鋼，龐進軍，劉志強，呂林，汪祥支，丁志強
- 申請號：2012101929919
- Int. Cl.：F01P5/02(2006.01)I; F02B67/00(2006.01)I
- 申請日：2012年06月12日
- 專利代理機構：北京信遠達智慧財產權代理事務所(普通合夥)
- 申請人：安徽華菱汽車有限公司
- 代理人：趙百令；劉大玲
- 專利類型：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
汽車內的發動機通常需要通過曲軸帶動前端附屬檔案工作，這些附屬檔案通常包括發電機、空調壓縮機、水泵、助力轉向泵以及冷卻風扇等等。目前一般通過帶傳動實現上述附屬檔案的工作，各附屬檔案均通過附屬檔案驅動帶輪和傳動帶彼此連線，由此組成發動機的前端輪系。
傳統發動機的曲軸通過曲軸帶輪帶動前端輪系運轉，曲軸帶輪通常與扭轉減振器鑄造為一體，發動機的前端輪系即可通過驅動帶輪與扭轉減振器連線，從而驅動發動機的前端附屬檔案工作。
冷卻風扇是發動機前端附屬檔案中較為重要的部件，其主要包括風扇葉輪和風扇離合器，由於發動機前端輪系的結構特點，冷卻風扇只能通過風扇聯軸器安裝於曲軸前端，即冷卻風扇的安裝位置僅為一種，導致冷卻風扇的安裝形式單一，不利於汽車的整車布置。
綜上所述，如何解決冷卻風扇安裝形式單一的問題，已成為該領域技術人員亟待解決的重大技術難題。
發明內容
專利目的
《汽車及其發動機》的目的是提供一種發動機，該發動機解決了冷卻風扇安裝形式單一的問題。《汽車及其發動機》的另一目的是提供一種具有上述發動機的汽車。
技術方案
《汽車及其發動機》提供了如下技術方案：
一種發動機，包括發動機機體、曲軸、與所述曲軸連線的扭轉減震器以及設定於所述發動機機體上的前端輪系，所述前端輪系包括通過第一傳動帶與所述曲軸傳動連線的附屬檔案驅動帶輪，所述曲軸通過冷卻風扇連線部與冷卻風扇連線，所述冷卻風扇連線部包括由所述曲軸驅動的曲軸風扇帶輪以及通過第二傳動帶與所述曲軸風扇帶輪連線的風扇支架總成，或者為固定於所述扭轉減振器端面上的風扇聯軸器；所述風扇支架總成通過兩組安裝孔分別固定於所述發動機機體上的第一位置或第二位置，在豎直方向上，所述第一位置高於所述第二位置。
優選地，所述風扇支架總成通過三組安裝孔分別固定於所述發動機機體上的第一位置、第二位置或第三位置，在豎直方向上，所述第一位置高於所述第二位置，所述第二位置高於所述第三位置。
優選地，所述扭轉減振器外緣面上具有傳動槽，所述附屬檔案驅動帶輪通過第一傳動帶與所述傳動槽連線。
優選地，所述傳動槽為楔形槽。
優選地，所述前端輪系還包括可增大所述附屬檔案驅動帶輪的包角的第一惰輪，所述第一惰輪與所述附屬檔案驅動帶輪連線。
優選地，所述前端輪系還包括可增大所述附屬檔案驅動帶輪和所述扭轉減振器的包角的第二惰輪，所述第二惰輪連線於所述附屬檔案驅動帶輪與所述扭轉減振器之間。
優選地，所述曲軸風扇帶輪固定於所述扭轉減振器上。
優選地，所述冷卻風扇中的風扇離合器為矽油風扇離合器。
在上述技術方案中，《汽車及其發動機》提供的發動機包括發動機機體、曲軸、與曲軸連線的扭轉減震器和前端輪系，前端輪系設定於發動機機體上，且其包括冷卻風扇連線部和附屬檔案驅動帶輪，附屬檔案驅動帶輪通過第一傳動帶與曲軸傳動連線，曲軸通過冷卻風扇連線部與冷卻風扇連線，冷卻風扇連線部包括由曲軸驅動的曲軸風扇帶輪以及通過第二傳動帶與曲軸風扇帶輪連線的風扇支架總成，或者為固定於扭轉減振器端面上的風扇聯軸器。裝配該發動機時，如果冷卻風扇位於較低的位置，則將冷卻風扇與風扇聯軸器連線，使得曲軸通過風扇聯軸器驅動冷卻風扇工作；如果冷卻風扇位於較高的位置，則將冷卻風扇與風扇支架總成連線，使得曲軸通過曲軸風扇帶輪帶動冷卻風扇工作。
改善效果
通過上述描述可知，《汽車及其發動機》提供的發動機通過設定不同結構的冷卻風扇連線部，使得前端輪系根據冷卻風扇的設定位置靈活地變動自身的連線結構，使得冷卻風扇的安裝形式多樣化，有利於整車布置。
為了實現上述第二個目的，《汽車及其發動機》還提供了一種汽車，該汽車包括車架以及連線於所述車架上的發動機，所述發動機為上述方案中任一項所述的發動機。由於上述發動機具有上述技術效果，具有該發動機的汽車也應具有相應的技術效果。
附圖說明
為了更清楚地說明《汽車及其發動機》實施例或現有技術中的技術方案，下面將對《汽車及其發動機》實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是《汽車及其發動機》的一些實施例，對於該領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為《汽車及其發動機》實施例提供的前端輪系的結構示意圖；
圖2為《汽車及其發動機》實施例提供的冷卻風扇連線部的結構示意圖；
圖3為圖2中部分結構的側視圖；
圖4為《汽車及其發動機》實施例提供的冷卻風扇連線部的另一結構示意圖。
上圖1-4中：
水泵帶輪11、空調壓縮機帶輪12、發電機帶輪13、曲軸風扇帶輪14、扭轉減振器21、第一傳動帶31、第二傳動帶32、風扇支架總成41、風扇聯軸器51、第一惰輪61、第二惰輪62、矽油風扇離合器71、第一張緊器81、第二張緊器82。
技術領域
《汽車及其發動機》涉及汽車製造技術領域，尤其涉及一種可使冷卻風扇的安裝形式多樣化的發動機。《汽車及其發動機》還涉及一種具有上述發動機的汽車。
權利要求
1.一種發動機，包括發動機機體、曲軸、與所述曲軸連線的扭轉減振器（21）以及設定於所述發動機機體上的前端輪系，所述前端輪系包括通過第一傳動帶（31）與所述曲軸傳動連線的附屬檔案驅動帶輪，其特徵在於，所述曲軸通過冷卻風扇連線部與冷卻風扇連線，所述冷卻風扇連線部包括由所述曲軸驅動的曲軸風扇帶輪（14）以及通過第二傳動帶（32）與所述曲軸風扇帶輪（14）連線的風扇支架總成（41），或者為固定於所述扭轉減振器（21）端面上的風扇聯軸器（51）；所述風扇支架總成（41）通過兩組安裝孔分別固定於所述發動機機體上的第一位置或第二位置，在豎直方向上，所述第一位置高於所述第二位置。
2.按照權利要求1所述的發動機，其特徵在於，所述風扇支架總成（41）通過三組安裝孔分別固定於所述發動機機體上的第一位置、第二位置或第三位置，在豎直方向上，所述第一位置高於所述第二位置，所述第二位置高於所述第三位置。
3.按照權利要求1所述的發動機，其特徵在於，所述扭轉減振器（21）外緣面上具有傳動槽，所述附屬檔案驅動帶輪通過第一傳動帶（31）與所述傳動槽連線。
4.按照權利要求3所述的發動機，其特徵在於，所述傳動槽為楔形槽。
5.按照權利要求3所述的發動機，其特徵在於，所述前端輪系還包括可增大所述附屬檔案驅動帶輪的包角的第一惰輪（61），所述第一惰輪（61）與所述附屬檔案驅動帶輪連線。
6.按照權利要求3所述的發動機，其特徵在於，所述前端輪系還包括可增大所述附屬檔案驅動帶輪和所述扭轉減振器（21）的包角的第二惰輪（62），所述第二惰輪（62）連線於所述附屬檔案驅動帶輪與所述扭轉減振器（21）之間。
7.按照權利要求1所述的發動機，其特徵在於，所述曲軸風扇帶輪（14）固定於所述扭轉減振器（21）上。
8.按照權利要求1所述的發動機，其特徵在於，所述冷卻風扇中的風扇離合器為矽油風扇離合器（71）。
9.一種汽車，包括車架以及連線於所述車架上的發動機，其特徵在於，所述發動機為如權利要求1-8中任一項所述的發動機。
實施方式
《汽車及其發動機》的核心是提供一種發動機，該發動機解決了冷卻風扇安裝形式單一的問題。《汽車及其發動機》的另一核心是提供一種具有上述發動機的汽車。
為了使該領域的技術人員更好地理解《汽車及其發動機》的技術方案，下面將結合附圖和具體實施方式對《汽車及其發動機》作進一步的詳細說明。
如圖1-4所示，《汽車及其發動機》提供的發動機包括發動機機體、曲軸、扭轉減震器21和前端輪系，扭轉減振器21通過螺栓與曲軸連線，前端輪系設定於發動機機體上，且其包括第一張緊器81、附屬檔案驅動帶輪和冷卻風扇連線部。附屬檔案驅動帶輪一般包括水泵帶輪11、空調壓縮機帶輪12和發電機帶輪13，水泵帶輪11布置在發動機機體前端左側，空調壓縮機帶輪12和發電機帶輪13布置在發動機機體前端右側，且空調壓縮機帶輪12靠上，發電機帶輪13靠下，上述附屬檔案驅動帶輪通過第一傳動帶31與曲軸上的傳動帶輪連線，從而實現附屬檔案驅動帶輪與曲軸傳動連線的目的。曲軸通過冷卻風扇連線部與冷卻風扇連線，以驅動冷卻風扇工作。上述冷卻風扇連線部的結構為兩組：第一組包括由曲軸驅動的曲軸風扇帶輪14、第二張緊器82、以及通過第二傳動帶32與曲軸風扇帶輪14連線的風扇支架總成41，風扇支架總成41中包含與曲軸風扇帶輪14傳動連線的傳動輪以及用於與冷卻風扇連線的連線器；第二組為固定於扭轉減振器21端面上的風扇聯軸器51。具體工作時，根據冷卻風扇所需的布置位置選擇上述兩組冷卻風扇連線部中的一組進行裝配。
裝配該發動機時，首先將扭轉減振器21連線至曲軸上，再將第一傳動帶31依次繞過發電機帶輪13、空調壓縮機帶輪12和水泵帶輪11，接著用工具扭動第一張緊器81，將第一傳動帶31裝入第一張緊器81的傳動帶安裝面內，反向扭動第一張緊器81後，第一傳動帶31自動張緊，即完成第一層輪系的安裝。《汽車及其發動機》實施例的關鍵點在於與上述第一層輪系連線的冷卻風扇連線部的設定，即：如果冷卻風扇位於較低的位置，則將冷卻風扇與風扇聯軸器51連線，使得曲軸通過風扇聯軸器51驅動冷卻風扇工作；如果冷卻風扇位於較高的位置，則將冷卻風扇與風扇支架總成41連線，而風扇支架總成41則通過第二傳動帶32與曲軸風扇帶輪14連線，通過第二張緊器82實現第二傳動帶32的自動張緊，使得曲軸通過曲軸風扇帶輪14帶動冷卻風扇工作。
通過上述描述可知，《汽車及其發動機》提供的發動機通過設定不同結構的冷卻風扇連線部，使得前端輪系根據冷卻風扇的設定位置靈活地變動自身的連線結構，使得冷卻風扇的安裝形式多樣化，有利於整車布置。
進一步的技術方案中，風扇支架總成41通過兩組安裝孔分別固定於發動機機體上的第一位置或第二位置，在豎直方向上，第一位置高於第二位置。此時，冷卻風扇位於較高的位置，冷卻風扇的風扇離合器、風扇支架總成41的傳動輪、曲軸風扇帶輪14和曲軸依次連線，而風扇支架總成41可固定至發動機機體的第一位置和第二位置，使得冷卻風扇的布置位置進一步分為高位和中位。
在上述方案的基礎上，發動機機體上的安裝孔還可分為三組，使得風扇支架總成41分別固定於發動機機體上的第一位置、第二位置或第三位置，在豎直方向上，第一位置高於第二位置，第二位置高於第三位置。結合上一方案，《汽車及其發動機》實施例提供的發動機在冷卻風扇處於較高位置的情況下，進一步實現了冷卻風扇的低位、中位和高位三種布置方式。顯然，此時冷卻風扇總體上具有四個安裝位置，從而進一步增加了冷卻風扇的安裝形式。
為了降低發動機內部零部件所占用的空間，《汽車及其發動機》實施例提供的扭轉減振器21的外緣面上具有傳動槽，附屬檔案驅動帶輪通過第一傳動帶31與該傳動槽連線。此方案中，扭轉減振器21直接與附屬檔案驅動帶輪連線，而無需額外設定傳動帶輪以帶動附屬檔案驅動帶輪工作，使得扭轉減振器21成為前端輪系的一部分，以此達到上述目的。
在上述方案中，傳動槽具有多種結構形式，如梯形槽或楔形槽，鑒於楔形槽有利於第一傳動帶31與附屬檔案驅動帶輪和扭轉減振器21之間的穩定傳動，《汽車及其發動機》實施例優選楔形槽作為傳動槽。
如圖1所示，更進一步的技術方案中，《汽車及其發動機》實施例提供的前端輪系還包括可增大附屬檔案驅動帶輪的包角的第一惰輪61，第一惰輪61與附屬檔案驅動帶輪連線。第一惰輪61包角較小，其受向上的作用力較小，使得附屬檔案驅動帶輪的包角增大，進而保證由曲軸輸出的力矩更多地作用於附屬檔案驅動帶輪上，即可防止附屬檔案驅動帶輪在傳動過程中出現打滑現象，繼而提高該發動機工作時的可靠性。同理地，還可在前端輪系中設定第二惰輪62，第二惰輪62可增大附屬檔案驅動帶輪和扭轉減振器21的包角，且其連線於附屬檔案驅動帶輪與扭轉減振器21之間。第二惰輪62包角較大，其受到的向下作用力較大，從而保證由曲軸輸出的力矩更多地作用於附屬檔案驅動帶輪和扭轉減振器21上。
上述方案中，曲軸風扇帶輪14可通過傳動軸與曲軸連線，為了進一步減小發動機內的零部件所占用的空間，《汽車及其發動機》實施例將曲軸風扇帶輪14直接固定在扭轉減振器21的端面上，以此省去傳動軸所占用的空間，同時，減少曲軸風扇帶輪14與曲軸之間的傳動部件，可提高前端輪系的傳動效率。
優選的技術方案中，《汽車及其發動機》實施例提供的冷卻風扇的風扇離合器為矽油風扇離合器71。矽油風扇離合器71用矽油作為介質，利用矽油高粘度的特性傳遞扭矩。矽油風扇離合器71通過感溫器自動控制其分離和接合，即：溫度低時，矽油不流動，矽油風扇離合器71分離，冷卻風扇轉速減慢，甚至基本上為空轉；溫度高時，矽油的粘度使矽油風扇離合器71接合，於是冷卻風扇由風扇支架總成41或風扇聯軸器驅動工作，以冷卻發動機。
上述第一張緊器81、第二張緊器82、第一惰輪61和第二惰輪62均通過螺栓固定於發動機機體前端面上。更優選的技術方案中，上述第一傳動帶31和第二傳動帶32的型號均可選擇為V型8PK，以使發動機的前端輪系受力更合理，運行更平穩。
《汽車及其發動機》實施例提供的汽車包括車架以及連線於車架上的發動機，該發動機為上述任一方案所描述的發動機。由於上述發動機具有上述技術效果，具有該發動機的汽車也應具有相應的技術效果，此處不再作詳細介紹。
以上對《汽車及其發動機》所提供的汽車及其發動機進行了詳細介紹。該文中套用了具體個例對《汽車及其發動機》的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解《汽車及其發動機》的方法及其核心思想。應當指出，對於該技術領域的普通技術人員來說，在不脫離《汽車及其發動機》原理的前提下，還可以對《汽車及其發動機》進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入《汽車及其發動機》權利要求的保護範圍內。
榮譽表彰
2020年7月14日，《汽車及其發動機》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。
