内燃机的制作方法

本发明涉及一种内燃机，具有共用的发动机变速器壳体，所述发动机变速器壳体具有曲轴箱室和容置有换挡变速器的变速器室，其中具有纵向中心轴的曲轴可旋转地容置在所述曲轴箱室内，并且所述内燃机具有横向于所述曲轴的纵向中心轴延伸的纵轴以及竖轴(hochachse)。根据权利要求1的前序部分所述，所述内燃机具有至少一个带活塞工作面(kolbenlaufbahn)的工作缸以及可在工作缸中沿活塞工作面进行运动的工作活塞，工作活塞通过连杆与曲轴联接，发动机变速器壳体具有内部布置有离合器装置的离合器容置室以及内部布置有发电机装置的转子容置室，内燃机具有包含油槽以及压力泵和抽吸泵的油循环系统。压力泵被设置成用于提供油，以润滑内燃机的润滑点，抽吸泵被设置成用于从曲轴箱室抽吸油气混合物，工作活塞具有活塞头(kolbenboden)，活塞头具有面向燃烧室的顶面以及面向曲轴箱室的底面，并且内燃机具有进气阀和排气阀，进气阀和排气阀面向燃烧室并且布置在气缸头中，气缸头在内燃机的竖轴方向上布置在工作缸上方，并且具有在内燃机的纵向上位于后部的至少一个进气通道和在内燃机的纵向上位于前部的至少一个排气通道。

背景技术：

1、这种具有共用的发动机变速器壳体的内燃机可以用作摩托车的驱动发动机。就摩托车而言，摩托车车架上用于容置驱动发动机和与之相连的换挡变速器或挡位切换变速器的空间非常有限，因此，具有共用的一体式发动机变速器壳体的驱动发动机在此是有利的，也就是说，换挡变速器设置在与曲轴箱共用的壳体中。

2、如上所述的这种内燃机例如已通过本技术人以具有两个工作缸的直列式发动机的形式为人所知。这种已知内燃机的特点是，由于采用了共用的发动机变速器壳体，其设计非常紧凑，并且已在实践中经受过考验。

3、在这种已知的内燃机中，设置在发动机变速器壳体中的曲轴箱室和变速器室彼此流体连接。在工作缸内沿活塞工作面上下运动的工作活塞在向下运动的过程中排挤出粘附在活塞工作面上的润滑油。为了避免由此引起的高流体摩擦，通过抽吸泵从曲轴箱中吸出润滑油，并将其送往油槽。通过从曲轴箱或曲轴箱室中吸出润滑油，并将润滑油输送至油槽中的储油器，也能减少内燃机中所需要的润滑油总量。

4、在此过程中，抽吸泵还从燃烧室中吸出空气和可能存在的窜气形式的气体。这也降低了曲轴箱室内的曲轴箱中的压力水平，以便减少内燃机的摩擦损失。

5、本内燃机的发明人认识到，从曲轴箱室抽吸油气混合物这一措施具有改进的潜力，能够进一步减少内燃机的摩擦损失。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种改进的内燃机，一方面，这种内燃机的特点是摩擦损失小，而且从曲轴箱室抽吸油气混合物的效率将得到改善。本发明还旨在提供一种具有根据本发明的内燃机的摩托车。

2、就内燃机而言，本发明用以达成该目的的解决方案为权利要求1中所提供的特征。这些特征的有利设计记载于进一步的权利要求中。此外，就摩托车而言，本发明具有权利要求11中所提供的特征。

3、本发明提供一种内燃机，具有共用的发动机变速器壳体，该发动机变速器壳体具有曲轴箱室和容置有换挡变速器的变速器室，其中具有纵向中心轴的曲轴可旋转地容置在曲轴箱室内，并且内燃机具有横向于曲轴的纵向中心轴延伸的纵轴以及竖轴，并且具有至少一个带活塞工作面的工作缸以及可在工作缸中沿活塞工作面进行运动的工作活塞，工作活塞通过连杆与曲轴联接，发动机变速器壳体具有内部布置有离合器装置的离合器容置室以及内部布置有发电机装置的转子容置室，内燃机具有包含油槽以及压力泵和抽吸泵的油循环系统，其中压力泵被设置成用于提供油，以润滑内燃机的润滑点，抽吸泵被设置成用于从曲轴箱室抽吸油气混合物，工作活塞具有活塞头，活塞头具有面向燃烧室的顶面以及面向曲轴箱室的底面，并且内燃机具有进气阀和排气阀，进气阀和排气阀面向燃烧室并且布置在气缸头中，气缸头在内燃机的竖轴方向上布置在工作缸上方，并且具有至少一个在内燃机的纵向上位于后部的进气通道和至少一个在内燃机的纵向上位于前部的排气通道，其中发动机变速器壳体具有将曲轴箱室和变速器室分开的间隔壁，该间隔壁防止压力脉动从曲轴箱室传播到变速器室。

4、在根据本发明的内燃机中，布置在共用的发动机变速器壳体中的曲轴箱室和变速器室被间隔壁分开。换言之，这意味着当活塞进行向下运动时，在曲轴箱室中形成在活塞头下方的、可呈现为压力振动的压力水平无法扩散到变速器室中，因为变速器室的内腔通过间隔壁与曲轴箱室隔开。

5、这种配置的优点是，存在于变速器输出端处的、用于防止润滑油沿变速器从动轴从变速器室流出的密封装置不会受到曲轴箱室中的这种压力振动的影响。

6、此外，这种配置的另一个优点是，由于轴承装置的磨损或者由于换挡变速器或挡位切换变速器的配合齿部相互滚动所造成的磨损，使得变速器室中可能存在杂质，而由于根据本发明所设置的间隔壁将变速器室和曲轴箱室分开，这部分杂质无法进入曲轴箱室。

7、在曲轴箱室中，曲轴可旋转地容置在滑动轴承或滚动轴承中，此外，曲轴箱室与工作缸的活塞工作面连通。也就是说，变速器室与曲轴箱室之间根据本发明所设置的间隔壁确保任何杂质不会到达活塞工作面并在该处造成任何损害，此外，杂质也无法进入曲轴与滑动轴承之间的滑动支承面区域，此外也不能进入连杆与曲轴之间的支承区域。通过这种方式，将变速器室内可能存在的杂质截留在变速器室中，并防止其进入曲轴箱室。

8、此外，这种配置的另一个优点是，与已知内燃机的必须用抽吸泵抽空包括变速器室和曲轴箱室的整个抽吸室的已知配置相比，需要用抽吸泵抽空的曲轴箱室的体积明显更小，因此，从曲轴箱室抽吸油气混合物的效率明显更好。借此减小根据本发明的内燃机的摩擦功率，以便达成前文所提出的目的。

9、上述可由抽吸泵抽吸的油气混合物可以是润滑油与气态组分的混合物，但也可以只是润滑油。

10、根据本发明进一步的设计，间隔壁与曲轴相邻布置，并且在内燃机的纵向上布置在曲轴后面。这种配置的优点是，变速器室连同位于其中的换挡变速器或挡位切换变速器的部件(其中也包括变速器从动轴)一起在根据本发明的内燃机的纵向上布置在旋转着的曲轴后面，这样能改善根据本发明的内燃机的质量平衡，因为由此可以使曲轴和变速器元件以相反的旋转方向旋转。

11、根据本发明进一步的设计，曲轴箱室与离合器容置室和转子容置室流体连接并形成共用的抽吸室，抽吸泵被设置成用于从共用的抽吸室抽吸油气混合物或润滑油的纯液相。

12、这种配置在根据本发明的内燃机的结构宽度方面具有优势。离合器容置室与变速器室相邻布置，因为根据本发明的内燃机所提供的输出扭矩通过布置在离合器容置室内的离合器装置耦合到换挡变速器的变速器输入轴。

13、通过省略曲轴箱室与离合器容置室之间的间隔壁，曲轴纵向上和内燃机横向上为了整合间隔壁所需要的安装空间将被节省下来，借此可以节省根据本发明的内燃机的结构宽度，即减小结构宽度。这是有利的，因为摩托车上可用来整合内燃机的空间通常很有限。

14、此外，转子容置室也与曲轴箱室流体连接，也就是说，在转子容置室与曲轴箱室之间也不设置间隔壁，这又能节省结构空间，并且通过将发电机装置直接置于内燃机曲轴的曲轴颈上而不在其间设置间隔壁来减小根据本发明的发动机或根据本发明的内燃机的结构宽度。因为该间隔壁将会增大根据本发明的内燃机在宽度方向上的结构宽度，从而进一步减少摩托车中可用来整合内燃机的、通常原本就已很有限的空间。

15、转子容置室内一般不会出现有可能进入曲轴箱室内腔的杂质。离合器容置室内有可能出现的杂质会与油气混合物一起被上述抽吸泵吸出曲轴箱室，即朝变速器室方向吸出，因此不会进入曲轴箱室的区域。

16、根据本发明进一步的设计，内燃机具有在内燃机的竖轴方向上布置在曲轴箱室下方的油气收集室，油气收集室具有与抽吸泵流体连接的抽吸端口，抽吸泵被设置成用于通过抽吸端口将油气混合物从油气收集室抽吸到变速器室中。

17、这种配置保证了任何粘附在曲轴上(即例如粘附在曲轴的曲柄臂上)的润滑油都会被甩离曲轴，并能流向曲轴箱室(以内燃机竖轴方向看)的下侧，并能从该处流到布置在曲轴箱室下方的油气收集室中。油气收集室具有与抽吸泵流体连接的抽吸端口，通过该抽吸端口，抽吸泵可以从油气收集室抽吸油气混合物，并将其送往变速器室的内腔。

18、也就是说，一方面，润滑油由于重力作用而积聚在油气收集室中，另一方面，抽吸泵也在抽吸端口区域内产生负压，该负压确保工作缸中的活塞头下方存在低于大气压力的压力，从而使得活塞头在工作缸中向下运动时所需做的位移功小于或低于环境大气压力在曲轴箱室中占优势时工作活塞所需做的位移功。

19、这减小了根据本发明的内燃机的摩擦功率，也能更有效地抽空曲轴箱室，因为与变速器室也被抽空的已知配置相比，需要用抽吸泵抽空或抽吸的体积已经减小，从而改善了抽吸泵对曲轴箱室的抽空效果，此外，具有较小抽吸功率的抽吸泵也是够用的，这反过来又提升了根据本发明的内燃机的效率，因为抽吸功率较小的抽吸泵所需要的、必须由内燃机提供的驱动能少于抽吸功率较高的抽吸泵。

20、根据本发明进一步的设计，油槽被设计成油底壳，布置在发动机变速器壳体的下侧，并且具有在内燃机竖轴方向上延伸的环绕式外壁，在该外壁以内形成由油槽的底面和外壁限定的内腔，在该内腔以内的区域中形成与该内腔分开的分离室，该分离室与曲轴箱室流体连接。

21、这种配置允许将油槽同时用作内燃机的储油器。因此，储存在油槽中的润滑油可以通过润滑油回路中所设置的压力泵被供应给内燃机的所有润滑点。润滑油容纳在油槽的内腔中，该内腔由油槽的环绕式外壁和底壁向外限定。在该内腔中形成与该内腔分开的分离室，该分离室例如仍由油槽的环绕式外壁和底壁的一个区域所形成，该单独的分离室与曲轴箱室流体连接。

22、从曲轴箱室排出的润滑油可以积聚在该单独的分离室中，并且可由抽吸泵从该分离室泵送到变速器室中。抽吸泵在曲轴箱室和分离室中产生一个相对于内燃机外部的环境压力而言的负压，因此，可能存在的窜气和燃烧残留物也会被抽吸泵从内腔中吸出。由于分离室小于油槽内腔，因而能实现有效抽吸。

23、根据本发明进一步的设计，压力泵和抽吸泵布置在变速器室中，具有共用的驱动轴，并且各自被设计成gerator泵(geratorpumpe)。

24、这种配置允许只用单独一个共用的驱动轴来驱动压力泵和抽吸泵，并且可以借助该共用驱动轴来操纵这两个泵。

25、通过将这些泵设计成gerator泵或齿轮泵，将形成一种泵的配置，其工作效率高，所需结构空间小。

26、根据本发明进一步的设计，变速器室和油槽形成共用的集油室，换挡变速器在内燃机的竖轴方向上，当集油室正常装填润滑油时，集油室内形成润滑油水平面，换挡变速器布置在润滑油水平面上方。

27、这种配置有助于实现功能整合，因为变速器容置室(即变速器室)和油槽形成了集油室。这使得变速器室(以内燃机竖轴方向看)的下侧被油槽封闭，不需要单独的壳体元件来封闭其下侧。

28、当集油室的润滑油水平面正常时，位于变速器室内的换挡变速器位于润滑油水平面上方，这使得换挡变速器的旋转齿轮不会浸入储油器中，从而能避免形成因齿轮反复浸入储油器而产生的油泡沫。由此也减小了根据本发明的内燃机的摩擦功率。

29、根据本发明进一步的设计，换挡变速器具有变速器从动轴，在该变速器从动轴上设有轴封环，该轴封环被设置成用于密封变速器室，并且不受来自曲轴箱室的压力脉动的影响。

30、通过这种配置能有利地实现变速器室的有效密封，既可以防止润滑油从变速器室泄漏，又能防止外部杂质进入变速器室。轴封环不会受到来自曲轴箱室的压力脉动的影响，因为变速器室通过间隔壁与曲轴箱室流体隔离，也就是说，由于一个或多个工作活塞的运动而形成在曲轴箱室中的压力脉动无法扩散或传播到变速器室中，因此布置在变速器输出轴上的轴封环不会受到这种压力脉动的影响。

31、根据本发明进一步的设计，油循环系统具有滤油装置，该滤油装置布置在压力泵上游，压力泵输送润滑油通过布置在压力泵下游的润滑油-冷却剂热交换器后到达内燃机的润滑点。

32、设置在变速器室中的压力泵使集油室中的润滑油穿过滤油装置，从而使润滑油中可能存在的杂质被滤油装置截留。净化后的润滑油由压力泵泵送通过布置在压力泵下游的润滑油-冷却剂热交换器，使得内燃机冷启动后变冷了的润滑油通过热交换器被迅速变热的冷却剂快速加热，而在内燃机进行较长时间的发动机运行后变热了的润滑油则通过热交换器被冷却剂冷却。

33、根据本发明进一步的设计，所述内燃机被设计成具有两个工作缸和两个工作活塞的直列式发动机，每个工作缸各对应两个进气阀和两个排气阀，其中进气阀可由布置在气缸头中的进气凸轮轴操纵，排气阀可由布置在气缸头中的排气凸轮轴操纵，所述进气凸轮轴和排气凸轮轴可由驱动链操纵，该驱动链设置在侧向布置于发动机变速器壳体上的链轴(kettenschacht)中。

34、根据本发明的内燃机的链轴与曲轴箱室流体连接，因此，链轴同时用作曲轴箱室的排气媒介，也就是说，曲轴箱室中可能存在的燃烧气体、润滑油雾、富含润滑油雾的空气组分等可以通过链轴朝布置在气缸头或气缸头的阀盖罩上的排气装置方向传导，并且可以通过排气装置再度被提供给根据本发明的内燃机进行燃烧。

35、最后，本发明还提供一种具有前轮和后轮以及内燃机的摩托车，所述内燃机的特征已在上文中详细说明。根据本发明的内燃机的特点是设计极其紧凑，这在上文中也有详细说明，并且由于能够对根据本发明的内燃机的曲轴箱室进行高效抽空，摩擦功率值较低。术语“抽空”在此被理解为曲轴箱室内占优势的内部压力低于曲轴箱室外的内燃机环境压力。

36、这一更低的内部压力是通过用抽吸泵从曲轴箱室有效抽吸油气混合物而实现的，因为抽吸泵只需要将曲轴箱室和离合器容置室以及转子容置室的共用内部容积置于更低的内部压力之下，但不必同时降低变速器壳体室中的内部压力。事实表明，这种配置有助于实现对上述共用内部容积的非常有效的抽吸，从而一方面可以减小内燃机的摩擦功率，并且使得形成在共用内腔或曲轴箱室中的压力脉动无法再扩散到变速器室，因为变速器室通过间隔壁与曲轴箱室物理隔离和流体隔离。