小型汽油機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型汽油機(jī)，其包括：設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)、以及設(shè)置在曲軸和電機(jī)之間且單方向傳遞電機(jī)動力的離合單元。本實用新型操作簡單方便，即使在開機(jī)階段轉(zhuǎn)速較低的條件下依然能實現(xiàn)啟動，提高系統(tǒng)的整體效率，而且可以精確控制點火角度和能量，適時調(diào)整點火角度，讓汽油機(jī)工作更穩(wěn)定，使用戶的使用體驗更好，利于產(chǎn)品的普及和推廣。
【專利說明】
小型汽油機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種小型汽油機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]小型汽油機(jī)常用于園林綠化行業(yè)，其電子點火系統(tǒng)是其中的一個關(guān)鍵系統(tǒng)，在最合適的點火角度，發(fā)出足夠的點火能量，可以讓便攜式汽油工具的汽油機(jī)運行平穩(wěn)，提高效率。目前普遍使用的電子點火系統(tǒng)包括磁電機(jī)、點火器、以及安裝在飛輪上的磁鐵，利用磁鐵與磁電機(jī)的相互作用來供電，促使點火器工作。然而該電子點火系統(tǒng)存在以下缺點:其電壓與轉(zhuǎn)速成正比，在轉(zhuǎn)速比較低時，點火的能量也比較低。特別是在開機(jī)階段，轉(zhuǎn)速較低，點火能量不能產(chǎn)生此時需要的大火花，導(dǎo)致汽油機(jī)很難啟動，影響用戶使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的是:提供一種小型汽油機(jī)，操作簡單方便，即使在開機(jī)階段轉(zhuǎn)速較低的條件下依然能實現(xiàn)啟動，使用戶的使用體驗更好，利于產(chǎn)品的普及和推廣。
[0004]本實用新型的第一技術(shù)方案是:一種小型汽油機(jī)，其包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體上的飛輪、設(shè)置在機(jī)體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機(jī)還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)、以及設(shè)置在曲軸和電機(jī)之間且單方向傳遞電機(jī)動力的離合單元，其中減速單元為多級齒輪傳動，控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角。
[0005]在第一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0006]所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器則設(shè)置在機(jī)體上且數(shù)目為單個。
[0007]所述感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵。
[0008]其還包括設(shè)置在機(jī)體上并與位置傳感器電性相連并固定的線路板，所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪的周向，而線路板則位于飛輪的一側(cè)。
[0009]所述感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。
[0010]其還包括與控制器相連的溫度傳感器，所述直流電源為鋰電池，其中控制器通過位置傳感器并結(jié)合溫度傳感器控制點火能量和點火提前角。
[0011]所述減速單元至少包括與電機(jī)輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪。
[0012]其還包括設(shè)置在減速單元中將電機(jī)的動能進(jìn)行儲存并向曲軸釋放能量的儲能裝置、以及向電機(jī)提供動力的電源，所述儲能裝置設(shè)置在傳動齒輪內(nèi)側(cè)。
[0013]所述儲能裝置為渦簧，且其中心與傳動齒輪的中心同軸。
[0014]所述電源為可拆卸式充電電池包，更優(yōu)選地，電源與直流電源為同一個電池包。
[0015]其還包括設(shè)置在曲軸和減速單元之間的離合單元，所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的被動盤、以及與被動盤接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪，其中被動盤設(shè)置有一對棘爪，而棘輪則設(shè)置有與棘爪相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起。
[0016]所述棘輪設(shè)置有棘輪腔、位于棘輪腔中心且與傳動齒輪同軸固定的固定件、以及套設(shè)在固定件上的墊片，而被動盤還包括套設(shè)在相應(yīng)棘爪上的一對扭簧。
[0017]所述棘爪包括位于末端的接觸面，而凸起設(shè)置有與接觸面抵靠接觸的配合面，其中接觸面和配合面均為平面。
[0018]所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪。
[0019]本實用新型的第二技術(shù)方案是:一種小型汽油機(jī)，其包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體上的飛輪、設(shè)置在機(jī)體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機(jī)還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、以及驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)，其中控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角。
[0020]在第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0021 ]所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器則設(shè)置在機(jī)體上且數(shù)目為單個。
[0022]所述感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵。
[0023]其還包括設(shè)置在機(jī)體上并與位置傳感器電性相連并固定的線路板，所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪的周向，而線路板則位于飛輪的一側(cè)。
[0024]所述感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。
[0025]其還包括與控制器相連的溫度傳感器，所述直流電源為鋰電池，其中控制器通過位置傳感器并結(jié)合溫度傳感器控制點火能量和點火提前角。
[0026]所述減速單元至少包括與電機(jī)輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪。
[0027]其還包括設(shè)置在減速單元中將電機(jī)的動能進(jìn)行儲存并向曲軸釋放能量的儲能裝置、以及向電機(jī)提供動力的電源，所述儲能裝置設(shè)置在傳動齒輪內(nèi)側(cè)。
[0028]所述儲能裝置為渦簧，且其中心與傳動齒輪的中心同軸。
[0029]所述電源為可拆卸式鋰電池。
[0030]所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的被動盤、以及與被動盤接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪，其中被動盤設(shè)置有一對棘爪，而棘輪則設(shè)置有與棘爪相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起。
[0031]所述棘輪設(shè)置有棘輪腔、位于棘輪腔中心且與傳動齒輪同軸固定的固定件、以及套設(shè)在固定件上的墊片，而被動盤還包括套設(shè)在相應(yīng)棘爪上的一對扭簧。
[0032]所述棘爪包括位于末端的接觸面，而凸起設(shè)置有與接觸面抵靠接觸的配合面，其中接觸面和配合面均為平面。
[0033]所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪。
[0034]本實用新型的第三技術(shù)方案是:一種小型汽油機(jī)，其包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體上的飛輪、設(shè)置在機(jī)體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機(jī)還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、以及驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)，其中所述減速單元至少包括與電機(jī)輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪，而控制器與直流電源電性相連，且控制器控制點火能量和點火提前角。
[0035]本實用新型的第四技術(shù)方案是:一種小型汽油機(jī)，其包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體上的飛輪、設(shè)置在機(jī)體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，該小型汽油機(jī)還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)、以及設(shè)置在曲軸和電機(jī)之間且單方向傳遞電機(jī)動力的離合單元，其中減速單元為多級齒輪傳動，控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角，其中飛輪為塑料風(fēng)葉。
[0036]本實用新型優(yōu)點是:
[0037]本實用新型減輕飛輪葉片的重量，使得汽油機(jī)發(fā)出的功率較少的消耗在飛輪葉片上，提高系統(tǒng)的整體效率，而且通過使用單片機(jī)設(shè)計的控制器，可以精確控制點火角度和能量;當(dāng)汽油機(jī)的負(fù)載急劇變化時，控制器可以通過位置傳感器檢測到轉(zhuǎn)速的變化，適時調(diào)整點火角度，讓汽油機(jī)工作更穩(wěn)定，另外操作簡單方便，即使在開機(jī)階段轉(zhuǎn)速較低的條件下依然能實現(xiàn)啟動，使用戶的使用體驗更好，利于產(chǎn)品的普及和推廣。
【附圖說明】
[0038]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述:
[0039]圖1為傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)特性曲線圖；
[0040]圖2為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)圖，其中部分殼體被移除；
[0041]圖3為圖2的剖視圖；
[0042]圖4為本實用新型的電路功能方框圖；
[0043]圖5為本實用新型中另一視角下的剖視圖；
[0044]圖6為本實用新型中自動風(fēng)門控制機(jī)構(gòu)的立體圖；
[0045]圖7為本實用新型中自動風(fēng)門控制機(jī)構(gòu)的分解圖；
[0046]圖8為本實用新型的局部結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖9為本實用新型中啟動電機(jī)與減速單元的主視圖；
[0048]圖10為圖9沿A-A線的剖視圖；
[0049]圖11為本實用新型中棘輪和被動盤的結(jié)構(gòu)圖；
[0050]圖12為本實用新型中傳動齒輪和儲能裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0051]圖13為本實用新型的點火系統(tǒng)特性曲線圖；
[0052]圖14為本實用新型中控制器的電路圖；
[0053]圖15為本實用新型中電源模塊的電路圖；
[0054]圖16為本實用新型中高壓點火機(jī)構(gòu)的電路圖；
[0055]圖17為本實用新型中風(fēng)門、油門控制機(jī)構(gòu)的電路圖；
【具體實施方式】
[0056]實施例:如圖2-4所示，本實用新型提供了一種便攜式汽油工具的具體實施例，其包括機(jī)體1、設(shè)置在機(jī)體10上并由手動牽引或電動牽引的飛輪30、設(shè)置在機(jī)體1中的氣缸20、設(shè)置在機(jī)體10內(nèi)的化油器1、設(shè)置在化油器I上并具有進(jìn)氣口 11的進(jìn)氣通道、電子點火機(jī)構(gòu)、自動風(fēng)門控制機(jī)構(gòu)、儲能裝置、可在氣缸20中往復(fù)運動的活塞60、以及與活塞60連動并帶動飛輪30旋轉(zhuǎn)的曲軸62。
[0057]電子點火機(jī)構(gòu)包括點火線圈、與點火線圈輸出相連的火花塞40、設(shè)置在飛輪30或機(jī)體10上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體10或飛輪30上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪30轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器50、以及與位置傳感器50電性相連且與點火線圈相連的控制器。本實施例中感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪30上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器50則設(shè)置在機(jī)體10上且數(shù)目為單個，位置傳感器50優(yōu)選為霍爾元件，也可以為光電元件或其他元件。氣缸20內(nèi)有燃燒室22，其中火花塞40固定在氣缸20上并至少部分伸入到燃燒室22內(nèi)。
[0058]優(yōu)選地，感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵32、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵34，定位磁鐵32又稱上死點定位磁鐵。
[0059]優(yōu)選地，電子點火機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在機(jī)體10上并與位置傳感器50電性相連并固定的線路板52，感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪30的周向，而線路板52則位于飛輪30的一側(cè)并與飛輪30保持間隙，并通過導(dǎo)線91與控制板92相連。
[0060]優(yōu)選地，感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。
[0061]優(yōu)選地，如圖4所示，本實施例的電路還包括向控制器提供電能的直流直流電源70、與直流直流電源70相連且用于降壓的電源模塊、與電源模塊相連且控制動力單元運轉(zhuǎn)的控制器、以及與控制器相連的溫度傳感器、與控制器相連的風(fēng)門控制機(jī)構(gòu)、與控制器相連的油門控制機(jī)構(gòu)、與控制器相連的電啟動控制機(jī)構(gòu)、與控制器相連的高壓點火機(jī)構(gòu)、與控制器相連且與霍爾元件相連的速度反饋機(jī)構(gòu)、以及與控制器相連的溫度傳感器。高壓點火機(jī)構(gòu)包括點火線圈、火花塞等元件。其中控制器內(nèi)有主芯片電路，其電路結(jié)構(gòu)具體參考圖14，電源模塊內(nèi)部電路具體參考圖15所示，而高壓點火機(jī)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)具體參考圖16所示，風(fēng)門、油門控制機(jī)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)具體參考圖17所示。直流直流電源70優(yōu)選為可拆卸式充電電池，更優(yōu)選為鋰電池包。
[0062]綜合上述實施例，本實用新型使用鋰電池作為直流電源，通過位置傳感器用來檢測飛輪轉(zhuǎn)速以確定點火角度，而溫度傳感器檢測當(dāng)前溫度，控制器將直流電源經(jīng)過點火線圈由低壓變?yōu)楦邏骸？刂破鞲鶕?jù)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速、工作時間、溫度等綜合工況，計算出當(dāng)前所需要的點火角度和點火能量，然后電子點火系統(tǒng)通過控制器內(nèi)部計算出的角度使用高壓包釋放出相應(yīng)能量的電火花，使氣缸內(nèi)的油氣混合物進(jìn)行燃燒，推動活塞往復(fù)運動，使得汽油機(jī)處于理想的工作狀態(tài)。由此可以在極低轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)點火，通過溫度傳感器檢測當(dāng)前的溫度，溫度偏低時提高點火能量。同時控制器可以控制點火角度和能量，使得在氣缸內(nèi)濃度最高時點火，火花最大，使得汽油機(jī)啟動相對容易，更好操作，效率更高，與現(xiàn)有的磁電機(jī)技術(shù)方案相比，本實用新型不需要在飛輪的葉片上安裝笨重的磁鐵模塊，可以減輕葉片的重量，使得汽油機(jī)發(fā)出的功率較少的消耗在葉片上，提高系統(tǒng)的整體效率。同時通過速度檢測，可以將不同速度下的點火角度控制在最理想的狀態(tài)，提高汽油機(jī)系統(tǒng)在所有速度狀態(tài)的工作效率，而且通過使用單片機(jī)設(shè)計的控制器，可以精確控制點火角度和能量。當(dāng)汽油機(jī)的負(fù)載急劇變化時，控制器可以通過位置傳感器測到的飛輪位置以及飛輪的轉(zhuǎn)速，通過程序算法的控制，適時調(diào)整點火角度，由此獲得點火時刻、點火能量和轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖13所示，讓汽油機(jī)工作更穩(wěn)定。
[0063]如圖5-7所示，自動風(fēng)門控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸12、安裝在轉(zhuǎn)軸12上且打開或關(guān)閉化油器I進(jìn)氣口 11的阻風(fēng)門2、阻風(fēng)門2、動力單元5、與動力單元5傳動連接的傳動單元以及控制器，其中傳動單元與轉(zhuǎn)軸12配接，而控制器設(shè)有驅(qū)動動力單元5運動的電路驅(qū)動模塊以控制阻風(fēng)門2的關(guān)閉，阻風(fēng)門2在本自動風(fēng)門控制機(jī)構(gòu)中為與轉(zhuǎn)軸12同軸旋轉(zhuǎn)，也可以采用往復(fù)移動的形式來實現(xiàn)氣路打開或關(guān)閉。轉(zhuǎn)軸12穿入化油器I的進(jìn)氣通道并與阻風(fēng)門2固定或可拆卸連接，使得阻風(fēng)門2與轉(zhuǎn)軸12同軸旋轉(zhuǎn)，阻風(fēng)門2位于進(jìn)氣通道中且可開啟進(jìn)氣口 11，以便空氣進(jìn)入空腔內(nèi)?；推鱅還進(jìn)一步包括對阻風(fēng)門2進(jìn)行自鎖的自鎖單元、以及解除阻風(fēng)門2自鎖的解鎖單元，且自鎖單元為現(xiàn)有技術(shù)，而解鎖單元可通過加油門的方式來進(jìn)行自鎖單元的解鎖，也為現(xiàn)有技術(shù)，故不予贅述。
[0064]傳動單元包括套設(shè)在轉(zhuǎn)軸12上的被動凸輪3、和與被動凸輪3相配合運動且與動力單元5輸出相連的主動凸輪4。主動凸輪4設(shè)置有套設(shè)在動力單元5輸出端上的主動軸孔41、和與被動凸輪3配合的凸塊43，且凸塊43的延伸方向與轉(zhuǎn)軸12的軸向方向平行。被動凸輪3具有套設(shè)在轉(zhuǎn)軸12上的被動軸孔31 ο本實施例中，傳動單元通過轉(zhuǎn)軸12間接帶動阻風(fēng)門2運動，也可以直接驅(qū)動阻風(fēng)門2運動。本實用新型所采用的主被凸輪結(jié)構(gòu)，簡單可靠，成本低，也可以采用皮帶、鏈條、或鉸鏈、或擺桿形式的傳動方式，也同樣實現(xiàn)本實用新型目的。
[0065]動力單元5為電機(jī)、或電機(jī)與減速箱的組合、或電磁、或氣動。其中電機(jī)為可正反轉(zhuǎn)的直流或交流電機(jī)，本實施例中優(yōu)選為直流伺服電機(jī)，以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)小、扭矩大并可編程控制。
[0066]由此本自動風(fēng)門控制機(jī)構(gòu)中阻風(fēng)門2和被動凸輪3固定在同一轉(zhuǎn)軸12上，并可隨轉(zhuǎn)軸12—起轉(zhuǎn)動，而轉(zhuǎn)軸12由于安裝在化油器I內(nèi)部的進(jìn)氣通道并可轉(zhuǎn)動，只要撥動被動凸輪3，并可通過轉(zhuǎn)軸12帶動阻風(fēng)門2轉(zhuǎn)動，由此可以調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量，當(dāng)通過被動凸輪3將阻風(fēng)門2關(guān)閉時，由于化油器I上有自鎖單元使阻風(fēng)門2始終處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)化油器I加油門時上述自鎖單元將解鎖，使阻風(fēng)門2開啟。同時動力單元5采用可正反轉(zhuǎn)并可控制的電機(jī)，驅(qū)動主動凸輪4轉(zhuǎn)動，再由主動凸輪4驅(qū)動被動凸輪3轉(zhuǎn)動從而關(guān)閉阻風(fēng)門2。當(dāng)要啟動汽油機(jī)時，電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動主動凸輪4驅(qū)動被動凸輪3，使阻風(fēng)門2關(guān)閉，一旦阻風(fēng)門2關(guān)閉到位，電機(jī)反轉(zhuǎn)復(fù)位，并使得電機(jī)與傳動單元脫離傳動連接，而阻風(fēng)門2在自鎖單元的作用下仍保持在關(guān)閉狀態(tài)。而一旦汽油機(jī)啟動后，化油器I加油門后，自鎖單元解鎖，阻風(fēng)門2則會恢復(fù)到開啟狀態(tài)，由此實現(xiàn)整個過程的自動化。
[0067]化油器I位于氣缸20的一側(cè)且位于油箱90的上方，且化油器I通過輸氣通道102與氣缸20相連。氣缸20中設(shè)置有引入油氣混合物并燃燒的燃燒室22。
[0068]自動風(fēng)門控制機(jī)構(gòu)還包括與電源相連且進(jìn)行降壓處理的電源模塊、與電源模塊相連且控制動力單元運轉(zhuǎn)的控制器、以及與控制器相連的溫度傳感器。其中電源優(yōu)選為可拆卸式充電電池，更優(yōu)選為鋰電池，并同時向動力單元5提供能量，控制器為PLC控制器，控制器至少包括與電機(jī)相連的電路驅(qū)動模塊、溫度傳感模塊、以及控制主動凸輪4旋轉(zhuǎn)角度的角度模塊。由此通過溫度傳感器來測定環(huán)境溫度，一旦環(huán)境溫度低于預(yù)設(shè)值，在啟動時，將吸入燃燒室內(nèi)的燃油混合氣中的燃油濃度加大，即減少吸入化油器的空氣量，由此通過控制器控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)來自動關(guān)閉阻風(fēng)門，同時在汽油機(jī)正常工作時又再度自動開啟阻風(fēng)門，整個過程簡單方便，可實現(xiàn)在各種啟動環(huán)境下自動設(shè)定汽油機(jī)的啟動狀態(tài)，減少啟動時操作者對汽油機(jī)啟動的干預(yù)，同時減輕了操作者的勞動強(qiáng)度。
[0069]如圖8-12所示，本實用新型進(jìn)一步包括啟動時帶動曲軸62旋轉(zhuǎn)的減速單元14、設(shè)置在曲軸62和減速單元14之間且單方向傳遞電機(jī)動力的離合單元、驅(qū)動減速單元14工作的啟動電機(jī)7、以及向啟動電機(jī)7提供動力的直流直流電源70，其中儲能裝置8設(shè)置在減速單元14中并將電機(jī)的動能進(jìn)行儲存并向曲軸62釋放能量，而飛輪30設(shè)置在曲軸3上并同軸旋轉(zhuǎn)，其中飛輪30和減速單元14分別設(shè)置在曲軸62的兩端上。啟動電機(jī)7優(yōu)選為直流電機(jī)，并設(shè)置有輸出軸78、和套設(shè)在輸出軸78上的輸出齒輪79。直流電源70優(yōu)選為可拆卸式鋰電池包。
[0070]結(jié)合圖9-10所示，減速單元14為多級齒輪傳動，至少包括與電機(jī)的輸出齒輪79配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪144。雙聯(lián)齒輪包括與電機(jī)的輸出齒輪78嚙合的第一齒輪140、以及與第一齒輪140同軸設(shè)置且與傳動齒輪144嚙合的第二齒輪142。其中第二齒輪142的直徑大于輸出齒輪79的直徑，而小于第一齒輪140的直徑，同時第一齒輪140的直徑小于傳動齒輪144的直徑，第一齒輪140與第二齒輪142通過轉(zhuǎn)軸1400相連接固定。
[0071]如圖11所示，離合單元包括包括套設(shè)在曲軸62上的被動盤16、以及與被動盤16接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪15，被動盤16包括大致呈矩形的盤體160、設(shè)置在盤體160對角上的一對棘爪162、以及套設(shè)在相應(yīng)棘爪162上的一對扭簧164，其中棘爪162包括被扭簧164套設(shè)的棘爪軸1620、以及位于末端且遠(yuǎn)離棘爪軸1620的接觸面1622，盤體160具有一對相對設(shè)置的部分圓弧面。而棘輪15至少部分有弧形且設(shè)置有截面呈圓形的棘輪腔150、設(shè)置在棘輪腔150外側(cè)并與棘爪162相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起152、位于棘輪腔150中心且與傳動齒輪144同軸固定的固定件154、以及套設(shè)在固定件154上的墊片156。每個凸起152設(shè)置有與接觸面1622抵靠接觸的配合面1520。其中接觸面1622和配合面1520優(yōu)選均為平面。凸起152在順時針方向通過配合面1520與棘爪162的接觸面1622抵靠接觸，而逆時針方向則因凸起152的外表面至少部分弧形，兩者無法抵靠則相互脫離接觸。為降低成本和縮短軸向尺寸，離合單元也可以包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪，同樣能實現(xiàn)本實用新型目的。
[0072]如圖12所示，儲能裝置8優(yōu)選設(shè)置在傳動齒輪144內(nèi)側(cè)，優(yōu)選為渦簧或扭簧，且其中心與傳動齒輪144的中心同軸，儲能裝置8能減小啟動時各零部件之間的沖擊，延長啟動裝置的使用壽命。該儲能裝置8包括位于內(nèi)側(cè)的內(nèi)端80、和位于外側(cè)的外端82，其中內(nèi)端80和外端82之間通過多層纏繞來實現(xiàn)能量儲存和釋放，其中多層纏繞的空間可收縮和放大。而傳動齒輪144則設(shè)置有收容外端82且位于外側(cè)的收容槽1440、以及位于收容槽1440—側(cè)且與外端82卡扣的卡鉤1442。
[0073]工作時，直流電源70向啟動電機(jī)7提供直流電源，啟動電機(jī)7的輸出軸78高速旋轉(zhuǎn)，帶動輸出齒輪79轉(zhuǎn)動，通過齒輪嚙合促使第一齒輪140旋轉(zhuǎn)，并帶動同軸的第二齒輪142相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，再次通過齒輪嚙合來驅(qū)動傳動齒輪144旋轉(zhuǎn)，隨著傳動齒輪144的轉(zhuǎn)動，不斷地向儲能裝置8施加壓力，即渦簧不斷地將電機(jī)的動能進(jìn)行儲存，一旦渦簧提供的彈力大于曲軸62的阻力，渦簧將通過離合單元向曲軸62釋放能量，此時由于棘爪162的接觸面1622抵靠到凸起152的配合面1520促使單方向傳動，由此促使曲軸62的旋轉(zhuǎn)，并實現(xiàn)汽油機(jī)的電啟動過程。一旦汽油機(jī)啟動過后，曲軸62將高速旋轉(zhuǎn)，其離心力將甩開棘爪162并壓迫扭簧164，接觸面1622和配合面1520相互脫離接觸，由此棘爪162與凸起152相互脫開，從而保證被動盤16的高速旋轉(zhuǎn)對棘輪15不造成影響，即棘輪15保持靜止?fàn)顟B(tài)，也就保證減速單元14停止工作。由此本實用新型電機(jī)功率要求小，結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低廉，無需手啟動裝置，通過儲能裝置減小啟動時各零部件之間的沖擊，延長啟動裝置的使用壽命。
[0074]當(dāng)然上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種小型汽油機(jī)，其包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體上的飛輪、設(shè)置在機(jī)體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機(jī)還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)、以及設(shè)置在曲軸和電機(jī)之間且單方向傳遞電機(jī)動力的離合單元，其中減速單元為多級齒輪傳動，控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角。2.如權(quán)利要求1所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器則設(shè)置在機(jī)體上且數(shù)目為單個。3.如權(quán)利要求2所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵。4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于還包括設(shè)置在機(jī)體上并與位置傳感器電性相連并固定的線路板，所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪的周向，而線路板則位于飛輪的一側(cè)。5.如權(quán)利要求1所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。6.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于還包括與控制器相連的溫度傳感器，所述直流電源為鋰電池，其中控制器通過位置傳感器并結(jié)合溫度傳感器控制點火能量和點火提前角。7.如權(quán)利要求1所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述減速單元至少包括與電機(jī)輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪。8.如權(quán)利要求1所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于其還包括設(shè)置在減速單元中將電機(jī)的動能進(jìn)行儲存并向曲軸釋放能量的儲能裝置、以及向電機(jī)提供動力的電源，所述儲能裝置設(shè)置在傳動齒輪內(nèi)側(cè)。9.如權(quán)利要求8所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述儲能裝置為渦簧，且其中心與傳動齒輪的中心同軸。10.如權(quán)利要求9所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述電源為可拆卸式充電電池包。11.如權(quán)利要求8或9或10所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的被動盤、以及與被動盤接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪，其中被動盤設(shè)置有一對棘爪，而棘輪則設(shè)置有與棘爪相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起。12.如權(quán)利要求11所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述棘輪設(shè)置有棘輪腔、位于棘輪腔中心且與傳動齒輪同軸固定的固定件、以及套設(shè)在固定件上的墊片，而被動盤還包括套設(shè)在相應(yīng)棘爪上的一對扭簧。13.如權(quán)利要求12所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述棘爪包括位于末端的接觸面，而凸起設(shè)置有與接觸面抵靠接觸的配合面，其中接觸面和配合面均為平面。14.如權(quán)利要求8或9或10所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪。15.—種小型汽油機(jī)，其包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體上的飛輪、設(shè)置在機(jī)體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機(jī)還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)、以及設(shè)置在曲軸和電機(jī)之間且單方向傳遞電機(jī)動力的離合單元，其中控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角。16.如權(quán)利要求15所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器則設(shè)置在機(jī)體上且數(shù)目為單個。17.如權(quán)利要求16所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵。18.如權(quán)利要求15或16或17所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于還包括設(shè)置在機(jī)體上并與位置傳感器電性相連并固定的線路板，所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪的周向，而線路板則位于飛輪的一側(cè)。19.如權(quán)利要求15所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。20.如權(quán)利要求15或16或17所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于還包括與控制器相連的溫度傳感器，其中直流電源為鋰電池，控制器通過位置傳感器并結(jié)合溫度傳感器控制點火能量和點火提前角。21.如權(quán)利要求15所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述減速單元至少包括與電機(jī)輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪。22.如權(quán)利要求21所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于其還包括設(shè)置在減速單元中將電機(jī)的動能進(jìn)行儲存并向曲軸釋放能量的儲能裝置、以及向電機(jī)提供動力的電源，所述儲能裝置設(shè)置在傳動齒輪內(nèi)側(cè)。23.如權(quán)利要求22所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述儲能裝置為渦簧，且其中心與傳動齒輪的中心同軸。24.如權(quán)利要求22所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述電源為可拆卸式鋰電池。25.如權(quán)利要求15或16或17或21或22或23或24所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于其還包括設(shè)置在曲軸和減速單元之間的離合單元，所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的被動盤、以及與被動盤接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪，其中被動盤設(shè)置有一對棘爪，而棘輪則設(shè)置有與棘爪相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起。26.如權(quán)利要求25所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述棘輪設(shè)置有棘輪腔、位于棘輪腔中心且與傳動齒輪同軸固定的固定件、以及套設(shè)在固定件上的墊片，而被動盤還包括套設(shè)在相應(yīng)棘爪上的一對扭簧。27.如權(quán)利要求26所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述棘爪包括位于末端的接觸面，而凸起設(shè)置有與接觸面抵靠接觸的配合面，其中接觸面和配合面均為平面。28.如權(quán)利要求15或16或17或21或22或23或24所述的一種小型汽油機(jī)，其特征在于:所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機(jī)帶動的棘輪。29.—種小型汽油機(jī)，其包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體上的飛輪、設(shè)置在機(jī)體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機(jī)還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、以及驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)，其中所述減速單元至少包括與電機(jī)輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪，而控制器與直流電源電性相連，且控制器控制點火能量和點火提前角。30.—種小型汽油機(jī)，其包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體上的飛輪、設(shè)置在機(jī)體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機(jī)還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機(jī)體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機(jī)體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機(jī)、以及設(shè)置在曲軸和電機(jī)之間且單方向傳遞電機(jī)動力的離合單元，其中減速單元為多級齒輪傳動，控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角，其中飛輪為塑料風(fēng)葉。
【文檔編號】F02P5/145GK205638760SQ201620035903
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月15日
【發(fā)明人】孔釗, 郭寧, 蔡小平
【申請人】蘇州科瓴精密機(jī)械科技有限公司