專(zhuān)利名稱(chēng)：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。其主要用于例如鏈鋸、修剪器或電動(dòng)切割工具的便攜式工具。
背景技術(shù)：
例如鏈鋸或電動(dòng)切割工具的便攜式工具用于許多不同的操作位置，甚至是倒轉(zhuǎn)位置。因此，它們通常是曲軸箱掃氣和潤(rùn)滑式的，例如，將油供給到曲軸箱中。這種潤(rùn)滑系統(tǒng)可以在任何操作位置工作。這些發(fā)動(dòng)機(jī)通常是二沖程型的，但現(xiàn)在已經(jīng)提出了四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。
美國(guó)專(zhuān)利4708107、5347967、5579735和6145484以及德國(guó)專(zhuān)利3022901披露了燃油四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸箱廢油。流體通過(guò)進(jìn)氣閥經(jīng)過(guò)閥驅(qū)動(dòng)組件外殼進(jìn)入燃燒室。這個(gè)系統(tǒng)提供了良好的潤(rùn)滑效果但卻由于與非常熱的發(fā)動(dòng)機(jī)零件，例如閥桿相接觸而使進(jìn)氣被大量加熱。這就減少了功率輸出。它也適用于US6401701的分流，參見(jiàn)圖3和6以及DE3438031。這減少了功率損耗但卻需要復(fù)雜的進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
還有設(shè)計(jì)是非曲軸箱掃氣和潤(rùn)滑式的。在這些設(shè)計(jì)中，將油槽或油箱注滿油達(dá)到一個(gè)推薦的油位。因此不需要供給燃油。但取而代之的是它們需要一個(gè)相當(dāng)大尺寸的油箱或油槽。這個(gè)油箱或油槽通常正好達(dá)到曲軸箱油位的下方。因此大大地增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸和重量。例如EP1134365和EP1136665。它們還使用用于產(chǎn)生油霧的特殊附加零件。
US6152098披露了一種相當(dāng)大尺寸的油槽正好達(dá)到曲軸箱下方的設(shè)計(jì)。該油槽注滿油達(dá)到指定油位。與上述EP的應(yīng)用設(shè)計(jì)相比稍微減小了重量和尺寸，但重量和尺寸仍然是個(gè)問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)利用純?nèi)剂?，即沒(méi)有混合油的燃料進(jìn)行曲軸箱掃氣。
US6145484披露了幾個(gè)方案(參見(jiàn)圖6和7)，它們不是曲軸箱掃氣式的但卻具有以復(fù)雜方式從進(jìn)氣管道通向曲軸箱和閥驅(qū)動(dòng)組件的管道。
US6199532披露了一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其中在閥驅(qū)動(dòng)外殼的頂部和進(jìn)氣管道之間設(shè)置連接通道。從曲軸箱到進(jìn)氣通道的流體連接不受閥和控制元件的控制。這個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單但當(dāng)燃料和潤(rùn)滑劑流回化油器和空氣過(guò)濾器，即通常所說(shuō)的回濺時(shí)，泵進(jìn)曲軸箱時(shí)該系統(tǒng)容易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是基本減少上述問(wèn)題并在許多方面取得優(yōu)勢(shì)。
上述目的可于根據(jù)本發(fā)明的具有由所附權(quán)利要求所示的特征的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中獲得。因此，根據(jù)本發(fā)明的曲軸箱掃氣發(fā)動(dòng)機(jī)的本質(zhì)特征在于其進(jìn)一步包括包括一個(gè)或多個(gè)部分的閥驅(qū)動(dòng)組件外殼，進(jìn)氣通道具有連接管道，該連接管道通過(guò)與曲軸箱或氣缸相連或者通過(guò)與閥驅(qū)動(dòng)組件外殼相連而與曲軸箱容積相通，該連接管道與曲軸箱容積連通，從進(jìn)氣通道到曲軸箱容積的連通設(shè)置成通過(guò)至少一個(gè)閥。這意味著沒(méi)有穿過(guò)閥驅(qū)動(dòng)組件外殼進(jìn)入燃燒室的流動(dòng)。因此，進(jìn)氣基本上不會(huì)被發(fā)動(dòng)機(jī)非常熱的零件加熱。這就提高了功率輸出。
在進(jìn)氣通道到曲軸箱容積之間的通道中使用閥意味著可以避免化油器和空氣過(guò)濾器的回濺。最優(yōu)選的是發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)一次閥就打開(kāi)和關(guān)閉一次。這不適用于由曲柄機(jī)構(gòu)構(gòu)成的活塞式孔閥或止回閥或回轉(zhuǎn)閥。但適用于由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的零件構(gòu)成的閥，例如在某些實(shí)施例中所述的回轉(zhuǎn)閥。
在某些實(shí)施例中，連接管道連接曲軸箱或氣缸，閥驅(qū)動(dòng)組件外殼只與曲軸箱容積相連。這意味著兩個(gè)流動(dòng)系統(tǒng)是獨(dú)立的，可以分別優(yōu)選確定，例如閥類(lèi)型的選擇、節(jié)流的選擇等。
本發(fā)明更多的特征和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的描述而變得更加明顯。這些實(shí)施例可以進(jìn)行組合。
附圖簡(jiǎn)述下面將參照附圖通過(guò)多個(gè)實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中，不同圖中的相同號(hào)碼表示彼此相關(guān)的部件。為方便起見(jiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)中的上和下表示附圖中的上和下。發(fā)動(dòng)機(jī)可以設(shè)置在不同產(chǎn)品的不同位置，這些產(chǎn)品可以用于不同的位置狀態(tài)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的透視圖。其示出了發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部分，尤其示出了閥驅(qū)動(dòng)組件外殼及其不同部分。
圖2是根據(jù)圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視圖。兩個(gè)蓋子已取下。
圖3A和3B并排示出了發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)重要的截面圖。清晰地示出了曲軸箱容積和閥驅(qū)動(dòng)組件外殼及其帶有閥驅(qū)動(dòng)組件的不同部分。
圖4A示出了根據(jù)圖1-3的發(fā)動(dòng)機(jī)的截面圖，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有小尺寸的通道，它連接曲軸箱容積和閥驅(qū)動(dòng)組件外殼，但該發(fā)動(dòng)機(jī)還具有可替換的設(shè)置，即通過(guò)凸輪軸驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)閥打開(kāi)和關(guān)閉連接管道。
圖4B示出了若干閥控的不同小尺寸的通道，并且進(jìn)一步可以替換設(shè)置成連接管道17。
圖5A-5D示意性地示出了工作中發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)不同階段的截面圖從而圖示主要部分的潤(rùn)滑作用。
圖6示出了具有頂置凸輪軸的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的可替換實(shí)施例，OHC發(fā)動(dòng)機(jī)。
圖7示意性示出了OHC發(fā)動(dòng)機(jī)另一個(gè)可替換實(shí)施例的截面圖。
圖8示出了OHC發(fā)動(dòng)機(jī)又一個(gè)可替換實(shí)施例。
圖9A和9B與圖1-5的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，示出了頂閥式發(fā)動(dòng)機(jī)的第二實(shí)施例，OHV發(fā)動(dòng)機(jī)。增加一個(gè)進(jìn)氣管道與曲軸箱或氣缸相連，用于混合氣制備裝置。
圖10A-10D示意性示出了與圖9A和9B類(lèi)似的工作中發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)不同階段的截面圖從而圖示混合流體和潤(rùn)滑劑。
具體實(shí)施例方式
圖1以透視圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明的曲軸箱掃氣四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有帶有散熱片32和火花塞33的氣缸2。曲軸箱11連在氣缸2下方。進(jìn)氣通道16與帶有進(jìn)氣閥(8)的進(jìn)氣口(7)相連。用于適當(dāng)供給空氣-燃料-潤(rùn)滑劑混合物的混合氣制備裝置15設(shè)置在進(jìn)氣通道16上。該混合氣制備裝置至少將空氣13和潤(rùn)滑劑14供給進(jìn)氣口和連接管道17。將參照?qǐng)D3A和3B更全面地描述這一點(diǎn)。閥驅(qū)動(dòng)組件18密封在閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20、21、21′、22中。
通道23連接在曲軸箱11和閥驅(qū)動(dòng)組件外殼的最下面部分19之間。閥驅(qū)動(dòng)組件外殼20的第二最低部分由蓋子34覆蓋。組件外殼的頂部22通過(guò)管子21、21′與下部20、19相連，并且由蓋子35覆蓋。
圖2示出了圖1發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)面圖。蓋子34已經(jīng)取下。頂部22的蓋子35也已經(jīng)取下。因此示出了部分閥驅(qū)動(dòng)組件18。示出了兩個(gè)搖臂36、36′以及兩個(gè)推桿37、37′。也可以看見(jiàn)曲柄軸4的兩端從曲軸箱11突出。
在圖3A和3B中示出了發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)最重要的部分。這兩個(gè)部分并排示出，曲柄軸4位于軸38上。圖3B示出了帶有活塞3的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸2，該活塞活動(dòng)安裝在氣缸內(nèi)從而可以通過(guò)連桿5旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲柄軸4。氣缸和活塞共同界定了燃燒室6。氣缸具有進(jìn)氣口7和用于打開(kāi)及關(guān)閉該進(jìn)氣口的進(jìn)氣閥8。氣缸具有排氣口9和用于打開(kāi)及關(guān)閉該排氣口的排氣閥10，排氣閥后面連接排氣管道28。清楚地示出了作為混合氣制備裝置15的進(jìn)氣通道16，其具有分支連接管道17并與曲軸箱或氣缸相連。該混合氣制備裝置將空氣-燃料-潤(rùn)滑劑混合物供給進(jìn)氣通道16和連接管道17，該上油裝置是化油器或低壓噴射系統(tǒng)的形式。其還可以僅僅供給空氣和潤(rùn)滑劑。在這種情況下，在分流之后向進(jìn)氣通道16供給燃料，燃料與空氣混合或者可以直接將燃料供給燃燒室6。因此可以利用兩階段裝置。曲柄軸4具有曲柄機(jī)構(gòu)31、31′，該機(jī)構(gòu)通過(guò)連桿5與曲柄軸相連。連接管道17由曲柄機(jī)構(gòu)31、31′打開(kāi)和關(guān)閉，該曲柄機(jī)構(gòu)與連接管道17的口一起形成回轉(zhuǎn)閥。通道23將曲軸箱容積12和閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20、21、21′、22連接起來(lái)。圖3A清楚地示出了這個(gè)外殼。通道23從曲軸箱11開(kāi)始到閥驅(qū)動(dòng)組件外殼的最低部分19。下一個(gè)部分或中間部分20通過(guò)管子21、21′與頂部22相連。
在閥驅(qū)動(dòng)組件外殼的最低部分19的曲柄軸上設(shè)置有曲柄軸齒輪29。這個(gè)部分具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于曲軸箱相應(yīng)半徑的近似半徑，并且因此不構(gòu)成油槽。協(xié)作齒輪39用于固定凸輪40。兩個(gè)凸輪隨動(dòng)件41、41′騎在這個(gè)凸輪上。它們各個(gè)都具有推桿37、37′，該推桿通過(guò)搖臂36、36′驅(qū)動(dòng)閥8、10。這是常規(guī)方法因此不進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
然而，曲軸箱容積12和閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20、21、21′、22之間的小尺寸連接是專(zhuān)用的。閥驅(qū)動(dòng)組件外殼包括一個(gè)或多個(gè)部分19、20、21、21′、22，它們與曲軸箱容積是獨(dú)立分離的，但卻只通過(guò)通道23與曲軸箱容積相通。通過(guò)曲軸箱容積中的脈動(dòng)壓力，潤(rùn)滑劑在通道23中來(lái)回流動(dòng)，潤(rùn)滑閥驅(qū)動(dòng)組件外殼的所有部分19、20、21、21′和22及其移動(dòng)部件。這個(gè)潤(rùn)滑流獨(dú)立于連接管道17中的流體，將以不同方案對(duì)其進(jìn)行描述。但是如下面所述也有潤(rùn)滑流不是獨(dú)立的。更多的實(shí)施例描述了閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20、21、22和曲軸箱容積12之間的通道，其是由一個(gè)或多個(gè)小尺寸通道23、24、25、26、27組成的。這對(duì)閥驅(qū)動(dòng)組件的潤(rùn)滑效果來(lái)說(shuō)是有利的。但如果通道如圖5、7和8中所示那樣具有相當(dāng)大的尺寸，那么潤(rùn)滑系統(tǒng)將仍然工作。在這個(gè)“開(kāi)放”系統(tǒng)中自然不用選擇密封軸承。在齒輪或滑輪29的右側(cè)也可以設(shè)置右側(cè)軸承。在這種情況下，沒(méi)有閥驅(qū)動(dòng)組件外殼的下部19。如可以清楚地看到的那樣，閥驅(qū)動(dòng)組件外殼的各個(gè)部分19、20、21、21′、22都具有最低部分，該部分高于氣缸內(nèi)徑的軸向設(shè)置，即比曲軸箱的最低部分更接近于燃燒室。因此當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在正常位置時(shí)，它們可以不構(gòu)成油槽。
圖4A示出了通道23的一個(gè)實(shí)施例。該通道設(shè)置成作為從曲軸箱11通向閥驅(qū)動(dòng)組件外殼的最低部分19的管道。通道23沒(méi)有閥，只有單獨(dú)一個(gè)通道沒(méi)有閥。通道23尺寸小，并且其面積小于直徑為氣缸直徑40％的孔的截面積，優(yōu)選小于氣缸直徑的30％。為了潤(rùn)滑的目的，優(yōu)選具有非常小的截面積，該截面積小于直徑為氣缸直徑20％的孔的截面積，優(yōu)選為氣缸直徑的10％。但也可以不止一個(gè)通道沒(méi)有閥。在這種情況下，整個(gè)截面積應(yīng)該小于所述尺寸的截面積?？梢砸远喾N方式設(shè)置一個(gè)或多個(gè)通道。如圖4A所示，將右側(cè)軸承42，即曲柄機(jī)構(gòu)31、31′右側(cè)的軸承密封。因此，在曲軸箱容積12和閥驅(qū)動(dòng)組件外殼之間不會(huì)發(fā)生滲漏。左側(cè)軸承43沒(méi)有密封。如果這種軸承用于右側(cè)，那么容積之間就會(huì)發(fā)生大量泄漏。但也可以部分密封形成適當(dāng)面積的通道。因此，為了有利于形成具有適當(dāng)面積的整個(gè)通道，可以密封、部分密封或完全不密封右側(cè)軸承。連接管道可以如圖3B所示連接曲軸箱或氣缸，也可以如圖4A所示連接閥驅(qū)動(dòng)組件外殼。在后面的方案中，齒輪39具有如圖3A所示的槽48。發(fā)動(dòng)機(jī)每次循環(huán)就打開(kāi)和關(guān)閉通道一次，這具有明顯的優(yōu)點(diǎn)就是可以避免回濺。連接管道17進(jìn)出的通道必須使用通道23。其也可以用于從曲軸箱容積12到閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20、21、21′、22的來(lái)回流動(dòng)。這是個(gè)缺陷。但卻具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即連接管道17的口專(zhuān)門(mén)將潤(rùn)滑劑提供給旋轉(zhuǎn)凸輪軸齒輪。如果齒輪的左側(cè)沒(méi)有密封并且通過(guò)曲軸箱設(shè)置了配套通道，那么連接管道17、17′就會(huì)改為直接通過(guò)外殼部分達(dá)到曲軸箱容積。通道23優(yōu)選地專(zhuān)用于閥動(dòng)組件的潤(rùn)滑。
圖4B示出了若干利用閥并因此打開(kāi)和關(guān)閉的不同通道。通道24連接曲軸箱容積和潤(rùn)滑位置，該潤(rùn)滑位置包括閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20、21、21′、22，該通道具有止回閥。這個(gè)止回閥可以設(shè)置成使流體僅流入閥驅(qū)動(dòng)組件外殼。也可以設(shè)置成使流體僅從閥驅(qū)動(dòng)組件外殼流出。通常用于結(jié)合另一個(gè)小尺寸通道的兩種情況中，該小尺寸通道沒(méi)有閥或者只有一個(gè)閥。這也可以用于通道25、26和27。通道25由活塞3控制，因此在活塞的每個(gè)沖程期間由活塞打開(kāi)和關(guān)閉該通道。通道26由曲柄機(jī)構(gòu)31′的軸面控制。與圖3B相比，很明顯通道26在曲柄軸的每次回轉(zhuǎn)期間打開(kāi)和關(guān)閉。因此曲柄機(jī)構(gòu)形成回轉(zhuǎn)閥，該回轉(zhuǎn)閥以活塞打開(kāi)和關(guān)閉通道25的頻率的一半而打開(kāi)和關(guān)閉。因此該回轉(zhuǎn)閥控制可以提供控制的更多可能性。回轉(zhuǎn)閥控制通道的另一個(gè)例子是通道27，其由曲柄機(jī)構(gòu)31的外半徑控制。如果連接管道17直接與曲軸箱或氣缸相連并且閥驅(qū)動(dòng)組件外殼不如圖所示僅與曲軸箱容積12相通，那么就可能唯一提供對(duì)閥驅(qū)動(dòng)組件的有效潤(rùn)滑。但是當(dāng)連接管道17如所示那樣附加上時(shí)，情況就會(huì)稍微復(fù)雜一些?；旌衔锉仨氝_(dá)到曲軸容積12和閥驅(qū)動(dòng)組件外殼的不同部分?；钊娇卓谕ǖ?5和回轉(zhuǎn)閥控制通道26和27在兩個(gè)方向接收流體，并因此可以獨(dú)立使用或可以組合使用?？梢越M合不同類(lèi)型的閥，例如止回閥通道24和活塞式孔口通道25。通過(guò)適應(yīng)通道25的軸向位置，可以減少或甚至可以阻止回濺。
圖5A-5D示出了與圖4A所示發(fā)動(dòng)機(jī)非常類(lèi)似的OHV發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性草圖。其具有設(shè)置在閥組件外殼19、20外側(cè)凸輪軸上的回轉(zhuǎn)閥49。該回轉(zhuǎn)閥包括具有用于連接管道17的徑向進(jìn)口和用于連接管道17′的軸向出口的閥殼50，上述連接管道17來(lái)自進(jìn)氣通道16，連接管道17′如圖5A-C所示連接閥殼和閥組件外殼或者如圖5D所示連接閥殼和曲軸箱或氣缸。在閥殼50中，閥轉(zhuǎn)子51樞軸旋轉(zhuǎn)，受凸輪軸以其速度驅(qū)動(dòng)。閥轉(zhuǎn)子51具有“半月”形或類(lèi)似的形狀。當(dāng)然，閥的幾何形狀可以在大范圍內(nèi)變化以獲得良好的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑效果。右側(cè)的小圖示出了回轉(zhuǎn)閥49正打開(kāi)的狀態(tài)。
在圖5A中，進(jìn)氣閥8打開(kāi)，活塞3向下移動(dòng)?？諝?、燃料和潤(rùn)滑劑被從燃燒室15中通過(guò)進(jìn)氣通道16拉進(jìn)氣缸。混合物還通過(guò)閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20被拉進(jìn)曲軸容積12中，并通過(guò)連接管道17′和17被拉進(jìn)進(jìn)氣通道16和氣缸中。
圖5B示出了進(jìn)氣口端部進(jìn)入氣缸中。壓縮沖程啟動(dòng)，進(jìn)氣閥8關(guān)閉。當(dāng)回轉(zhuǎn)閥完全打開(kāi)時(shí)，混合物就會(huì)被從燃燒室15中拉出通過(guò)連接管道17和17′進(jìn)入曲軸箱容積12中。
圖5C示出了活塞3被向下壓迫且回轉(zhuǎn)閥關(guān)閉的膨脹沖程。曲軸箱容積12中的壓力增加使混合物流進(jìn)閥組件外殼的所有部分中從而潤(rùn)滑閥動(dòng)裝置。但當(dāng)回轉(zhuǎn)閥已經(jīng)關(guān)閉時(shí)，連接管道17、17′中沒(méi)有回流。因此避免了混合物回濺到燃燒室和空氣過(guò)濾器中。因此，當(dāng)活塞從圖5A的位置向下移動(dòng)時(shí)，回轉(zhuǎn)閥打開(kāi)，而當(dāng)活塞從圖5C的位置向下移動(dòng)時(shí)，回轉(zhuǎn)閥關(guān)閉。這是重要的特征，因?yàn)榛剞D(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)子51以與凸輪軸相同的速度旋轉(zhuǎn)并因此在圖5C的膨脹沖程中避免了回濺。以凸輪軸速度驅(qū)動(dòng)的止回閥或回轉(zhuǎn)閥可以在圖5A的位置打開(kāi)，這對(duì)于操作來(lái)說(shuō)是必要的，同時(shí)在膨脹沖程，即圖5C的位置，這是不希望的并且可能產(chǎn)生回濺。因此，與所述其他類(lèi)型的閥相比，凸輪軸驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)閥具有特殊的優(yōu)勢(shì)。重要的是，閥49在發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)循環(huán)打開(kāi)和關(guān)閉一次?？梢岳猛馆嗇S驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)閥完成所述操作。該閥也可以以其他方式由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的零件或以與凸輪軸相同的速度驅(qū)動(dòng)，即以曲柄軸速度的一半驅(qū)動(dòng)的零件組成。一個(gè)例子是閥由閥殼中來(lái)回驅(qū)動(dòng)的小活塞構(gòu)成，例如，由連桿結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
當(dāng)然也可以不用閥而設(shè)法減慢減少回濺。在這種情況下，連接管道與曲軸箱或氣缸相連，或者與閥驅(qū)動(dòng)組件外殼相連，優(yōu)選與外殼的下部19或20相連，因?yàn)檫@可以提高靈敏曲柄機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑效果。不使用閥而減少回濺的方法例如使連接管道點(diǎn)遠(yuǎn)離結(jié)合處的燃燒室，或者在進(jìn)氣通道16結(jié)合處的上游設(shè)置擋板。這些擋板優(yōu)選應(yīng)該由于良好的氣動(dòng)設(shè)計(jì)而對(duì)回流提供比向前流動(dòng)更大的阻力。
圖5D示出了回轉(zhuǎn)閥關(guān)閉的排氣沖程。在閥組件外殼中僅有一種流向曲軸箱容積12的流動(dòng)。作為例子，連接管道17′與曲軸箱或氣缸相連。
圖1-5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)采用了用于閥控制的推桿。稱(chēng)為OHV發(fā)動(dòng)機(jī)。但所述用于潤(rùn)滑閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20、21、21′、22的原理也可以用于其他類(lèi)型的閥驅(qū)動(dòng)組件。代替齒輪29和39，可以利用與鏈條相連的兩個(gè)相應(yīng)的鏈輪。較高的鏈輪具有凸輪40。在這種情況下，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)中比較高地設(shè)置凸輪40來(lái)縮短推桿37、37′，或者取消推桿。也可以利用設(shè)置在齒輪29和39之間的齒輪實(shí)現(xiàn)同樣的效果。發(fā)動(dòng)機(jī)還可以是所謂的旁路閥型。在這種情況下，凸輪隨動(dòng)件41、41′可以直接控制閥。
因此，所述的本發(fā)明可以如下所述用于不同種類(lèi)的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，例如OHV發(fā)動(dòng)機(jī)、旁路閥發(fā)動(dòng)機(jī)和OHC發(fā)動(dòng)機(jī)。各種發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型的多種不同方案都可以利用本發(fā)明。僅僅給出少許實(shí)施例。
圖6示出了具有設(shè)置在閥上方且直接或通過(guò)搖臂對(duì)閥進(jìn)行控制的凸輪軸45的發(fā)動(dòng)機(jī)。這就是所謂的OHC發(fā)動(dòng)機(jī)。其采用通過(guò)齒形帶46連在一起的滑輪29′和滑輪44。這是常規(guī)設(shè)計(jì)因此不進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。由于齒形帶不可以潤(rùn)滑，所以可以利用僅包括頂部22的閥驅(qū)動(dòng)組件外殼。這個(gè)殼部22通過(guò)至少一個(gè)小尺寸通道與曲軸箱容積相通?？梢杂卸喾N變化?？梢詢H僅只有一個(gè)通道23沒(méi)有閥。這個(gè)通道由另一個(gè)如圖4b中所述的利用止回閥24或活塞式孔口閥25或回轉(zhuǎn)閥26或27的通道進(jìn)行補(bǔ)充。但在該OHC實(shí)施例中，連接管道17與曲軸箱或氣缸相連，優(yōu)選由前述閥控制，但也可以沒(méi)有閥?？梢詰?yīng)用包括兩個(gè)無(wú)閥23通道的不同組合以及使用閥的通道的不同組合。利用帶有閥的通道可以使空氣和潤(rùn)滑劑流動(dòng)到頂部22。
圖7示意性地示出了OHC發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)可替換實(shí)施例。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有閥驅(qū)動(dòng)組件外殼，該外殼具有多于頂部22的部分，即下部19和20。頂部及其零件由流過(guò)下部的混合物潤(rùn)滑。這個(gè)和回轉(zhuǎn)閥49′與圖5A-5D中所述的系統(tǒng)類(lèi)似。
回轉(zhuǎn)閥49′也具有“半月”形轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由凸輪軸驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，兩個(gè)管道17和17′放射狀連接回轉(zhuǎn)閥殼。箭頭示出了潤(rùn)滑劑的流動(dòng)。這個(gè)流動(dòng)發(fā)生在如圖5A-5D所述的情況下。來(lái)自回轉(zhuǎn)閥49′的連接管道17′也可以與曲軸箱或氣缸相連。
圖8示出了OHC發(fā)動(dòng)機(jī)的又一個(gè)實(shí)施例。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有進(jìn)入閥驅(qū)動(dòng)組件外殼頂部22的短連接管道17和連接這個(gè)流體和下部19、20的回轉(zhuǎn)閥。該回轉(zhuǎn)閥幾乎與圖5中所述的回轉(zhuǎn)閥一樣。
圖9A和9B與圖1-5的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，示出了OHV發(fā)動(dòng)機(jī)。增加了一個(gè)與氣缸2相連的進(jìn)氣管道47。該進(jìn)氣管道是活塞式控制關(guān)閉的。其也可以與曲軸箱相連并且具有止回閥。該進(jìn)氣管道47具有混合氣制備裝置15從而至少將空氣13和潤(rùn)滑劑14供給到曲軸箱容積12。燃料可以單獨(dú)供給進(jìn)氣通道16或氣缸。優(yōu)選該混合氣制備裝置15是化油器或低壓噴射系統(tǒng)的形式，向曲軸箱容積12提供空氣-燃料-潤(rùn)滑劑混合物。閥52設(shè)置在連接管道17結(jié)合處的上游。閥52基本與混合氣制備裝置15的節(jié)流閥同步控制。這優(yōu)選通過(guò)一個(gè)鏈接設(shè)置，但沒(méi)有示出。
圖10A-10D示意性地示出了類(lèi)似圖9A和9B的發(fā)動(dòng)機(jī)工作中的四個(gè)不同階段。示意性的發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)閥。它具有圖5A-5D所述的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)活塞如圖10A在排氣沖程期間以及如圖10C在壓縮沖程期間向上移動(dòng)時(shí)，混合物被拉進(jìn)曲軸箱容積12中。當(dāng)活塞如圖10B在進(jìn)氣沖程期間向下移動(dòng)時(shí)，混合物通過(guò)打開(kāi)的回轉(zhuǎn)閥49傳送到進(jìn)氣通道16和氣缸中。閥驅(qū)動(dòng)組件外殼19、20、21、21′和22的潤(rùn)滑效果與圖5A-5D所述類(lèi)似。
權(quán)利要求
1.四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，包括氣缸(2)；為了通過(guò)連桿(5)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲柄軸(4)而活動(dòng)安裝在氣缸中的活塞(3)；氣缸和活塞共同界定燃燒室(6)；氣缸具有進(jìn)氣口(7)和用于打開(kāi)及關(guān)閉進(jìn)氣口的進(jìn)氣閥(8)；氣缸具有排氣口(9)和用于打開(kāi)及關(guān)閉排氣口的排氣閥(10)，該閥后面是排氣管道(28)；用于供給空氣/燃料-潤(rùn)滑劑混合物或用于分兩步供給空氣/潤(rùn)滑劑混合物和空氣/燃料混合物的混合氣制備裝置(15)；與氣缸相連并與活塞(3)的下側(cè)一起界定曲軸箱容積(12)的曲軸箱(11)，混合氣制備裝置至少將空氣(13)和潤(rùn)滑劑(14)供給曲軸箱；與具有進(jìn)氣閥(8)的進(jìn)氣口(7)相連從而至少將空氣供給進(jìn)氣口的進(jìn)氣通道(16)；由所述曲柄軸(4)驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥(8)和排氣閥(10)的閥驅(qū)動(dòng)組件(18)，特征在于進(jìn)一步包括包括一個(gè)或多個(gè)部分(19，20，21，21′，22)的閥驅(qū)動(dòng)組件外殼(19，20，21，21′，22)，進(jìn)氣通道(16)具有連接管道(17)，該連接管道通過(guò)與曲軸箱或氣缸相連，或者通過(guò)與閥驅(qū)動(dòng)組件外殼(19，20，21，21′，22)相連而與曲軸箱容積(12)相通，該連接管道與曲軸箱容積(12)相通，從進(jìn)氣通道(16)到曲軸箱容積的連通設(shè)置通過(guò)至少一個(gè)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中進(jìn)氣通道(16)具有至少將空氣(13)和潤(rùn)滑劑(14)供給進(jìn)氣口和連接管道(17)的混合氣制備裝置(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中混合氣制備裝置(15)是化油器或低壓噴射系統(tǒng)的形式，將空氣-燃料-潤(rùn)滑劑混合物提供給進(jìn)氣口和連接管道(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中增加與曲軸箱或氣缸相連并且具有混合氣制備裝置(15)從而至少將空氣(13)和潤(rùn)滑劑(14)供給曲軸箱容積(12)的進(jìn)氣管道(47)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中混合氣制備裝置(15)是化油器或低壓噴射系統(tǒng)的形式，將空氣-燃料-潤(rùn)滑劑混合物提供給曲軸箱容積(12)。
6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中連接管道(17)與曲軸箱(11)或氣缸(2)相連，閥驅(qū)動(dòng)組件外殼(19，20，21，21′，22)專(zhuān)門(mén)與曲軸箱容積(12)相通。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中部分(19，20，21，21′，22)與曲軸箱容積獨(dú)立分離，但卻通過(guò)至少一個(gè)通道(23，24，25，26，27)與曲軸箱容積相通。
8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中從進(jìn)氣通道(16)到曲軸箱的通道上設(shè)置至少一個(gè)閥(49)，發(fā)動(dòng)機(jī)每次循環(huán)該閥打開(kāi)和關(guān)閉一次。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中至少一個(gè)通道(23)沒(méi)有閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中僅有一個(gè)通道(23)沒(méi)有閥。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中連接曲軸箱容積和閥驅(qū)動(dòng)組件外殼(19，20，21，21′，22)的通道(24)或管道中的至少一個(gè)配有止回閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中止回閥設(shè)置成使流體僅流入閥驅(qū)動(dòng)組件外殼。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中止回閥設(shè)置成使流體僅從閥驅(qū)動(dòng)組件外殼中流出。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或11-13的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中至少一個(gè)通道(25)由活塞(3)打開(kāi)和關(guān)閉。
15.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其中至少一個(gè)通道(26，27)由回轉(zhuǎn)閥控制。
16.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中至少一個(gè)通道(23，24，25，26，27)是小尺寸，并且其組合截面積小于直徑為氣缸直徑40％的孔的截面積，優(yōu)選為氣缸直徑的30％。
17.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中至少一個(gè)通道(23，24，25，26，27)是小尺寸，并且其組合截面積小于直徑為氣缸直徑20％的孔的截面積，優(yōu)選為氣缸直徑的10％。
18.根據(jù)權(quán)利要求8的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中閥由凸輪軸驅(qū)動(dòng)或以與凸輪軸相同的速度，例如以曲柄軸速度的一半驅(qū)動(dòng)的部件組成。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其中閥是回轉(zhuǎn)閥(49)。
20.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其中從進(jìn)氣通道(16)到曲軸箱的通道上至少設(shè)置一個(gè)回轉(zhuǎn)閥(49)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15或20的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其中回轉(zhuǎn)閥由曲柄機(jī)構(gòu)(31，31′)組成。
全文摘要
一種四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，具有進(jìn)氣閥、排氣閥和由曲柄軸(4)驅(qū)動(dòng)的用于驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥(8)和排氣閥(10)的閥驅(qū)動(dòng)組件(18)?；旌蠚庵苽溲b置(15)將空氣/燃料－潤(rùn)滑劑混合物供給曲軸箱，曲軸箱和活塞一起作為用于混合物進(jìn)料的泵。閥驅(qū)動(dòng)組件外殼(19，20，21，22)包括一個(gè)或多個(gè)部分(19，20，21，22)，進(jìn)氣通道(16)具有連接管道(17)，該管道通過(guò)與曲軸箱或氣缸相連或通過(guò)與閥驅(qū)動(dòng)組件外殼(19，20，21，22)相連而與曲軸箱容積(12)連通，該連接管道與曲軸箱容積(12)相通，從進(jìn)氣通道(16)到曲軸箱容積的連通設(shè)置成通過(guò)至少一個(gè)閥。
文檔編號(hào)F01M3/00GK1759231SQ03826166
公開(kāi)日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者朱塞佩·托德羅 申請(qǐng)人:電氣聯(lián)合股份有限公司