專利名稱：四沖程發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種手持式四沖程發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)，上述發(fā)動機主要用于剪切機或鏈鋸的動力源。
在上述應用場合中廣泛使用的普通手持式發(fā)動機是在任何發(fā)動機工作姿態(tài)如傾斜或橫向翻倒姿態(tài)下可以具有潤滑功能的二沖程發(fā)動機。
然而，作為這種手持式發(fā)動機，從廢氣排放控制的觀點來看，最好使用四沖程發(fā)動機。然而，在四沖程發(fā)動機中，必須儲存專門用作潤滑的油。因此，如果四沖程發(fā)動機用作手持式發(fā)動機，那么必須在發(fā)動機的任何工作姿態(tài)下可靠地潤滑發(fā)動機的各部分。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種四沖程發(fā)動機潤滑系統(tǒng)，它能夠滿足上述手持式工具的使用要求。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的第一方面和特征，一種四沖程發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)包括一個儲油室，其用于儲存潤滑油并內(nèi)設用于產(chǎn)生潤滑油霧的油霧產(chǎn)生裝置；一個曲軸室，其內(nèi)裝有曲軸的曲柄部分；以及一個氣門分配室，其內(nèi)裝有一氣門分配裝置，所述儲油室、曲軸室和氣門分配室設在發(fā)動機體中，儲油室和曲軸室通過在儲油室中油面上方的一通孔相互連通，曲軸室和氣門分配室通過一控制閥相互連通，該控制閥在曲軸室中壓力升高時打開，在曲軸室內(nèi)壓力下降時閉合，氣門分配室在其上部與大氣連通，在其下部通過一個孔與儲油室連通，下式是在發(fā)動機工作中建立的Pc≤Po＜Pv其中Pc是曲軸室中的壓力；Po是儲油室中的壓力；Pv是氣門分配室中的壓力。
由于本發(fā)明的上述第一特征，在發(fā)動機的任何傾斜狀態(tài)中，油霧可以不變地循環(huán)至儲油室、曲軸室、氣門分配室和儲油室，在氣門分配室中液化的油可通過利用在各室內(nèi)壓力之間的差的大小循環(huán)至儲油室，從而保證良好的潤滑狀態(tài)。另外，由于無需設置昂貴的油泵，這種潤滑系統(tǒng)在成本方面也是適宜的。
按照本發(fā)明的第二方面和特征，除上述第一特征外，該系統(tǒng)還包括一個最上部室，它占據(jù)氣門分配室上方的一個位置且通過一個孔與氣門分配室連通，并通過一油道與儲油室或曲軸室連通，下式是在發(fā)動機工作期間建立的Pc≤Po～≤Pt＜Pv式中Pt是最上部室中的壓力。
由于本發(fā)明的上述第二特征，不僅油霧的循環(huán)，而且在最上部室中液化和積蓄的油的循環(huán)也可容易地進行，從而可保證良好的潤滑狀態(tài)。
按照本發(fā)明的第三方面和特征，除了上述第一特征外，油霧產(chǎn)生裝置包括一個拋油環(huán)，它由曲軸轉(zhuǎn)動，以便在儲油室中與發(fā)動機的傾斜狀態(tài)無關地一直攪拌和拋灑潤滑油。
由于本發(fā)明的第三特征，在儲油室中，在發(fā)動機任何工作姿態(tài)下，拋油環(huán)的轉(zhuǎn)動能夠可靠地產(chǎn)生油霧，而且拋油環(huán)的結構較為簡單。
按照本發(fā)明的第四方面和特征，除了上述第一或第二特征以外，控制閥包括一個壓力響應式單向閥。
由于第四特征，單向閥可以與曲軸室中的壓力脈沖相關地打開或閉合，以便將油霧從曲軸室送入氣門分配室，并將曲軸室保持在平均負壓狀態(tài)。特別是當單向閥閉合時密封良好，因此，這種潤滑系統(tǒng)可有效用于以較低速度轉(zhuǎn)動的發(fā)動機。
按照本發(fā)明第五方面和特征，除了第一或第二特征之外，控制閥包括當與曲軸轉(zhuǎn)動相關的活塞降低運動時打開，而上述活塞上升運動時閉合的轉(zhuǎn)動閥。
由于第五特征，轉(zhuǎn)動閥能夠與曲軸轉(zhuǎn)動的機械運動相關地打開和閉合，以便將油霧從曲軸室送入氣門分配室，并將曲軸室保持在平均負壓狀態(tài)。特別是轉(zhuǎn)動閥的開、閉定時不會產(chǎn)生偏差，因此，這種潤滑系統(tǒng)可有效用于以較低速度轉(zhuǎn)動的發(fā)動機。
按照本發(fā)明的第六方面和特征，除了第五特征之外，轉(zhuǎn)動閥打開期間大致為曲柄轉(zhuǎn)角的180°，轉(zhuǎn)動閥打開的起始點設在一個范圍中，該范圍是從活塞上、下死點間的中點至按照曲柄轉(zhuǎn)角來說的活塞45°下降位置。
由于本發(fā)明的第六特征，從曲軸室向氣門分配室的正壓排放可通過利用發(fā)動機高速轉(zhuǎn)動期間氣體的慣性作用有效地進行。因此，油霧的輸送和曲軸室負壓狀態(tài)的保障可以更為可靠。
現(xiàn)在對照以下附圖描述推薦實施例，以便進一步闡述本發(fā)明。


圖1至10表示本發(fā)明的第一實施例，其中圖1表示設有按照本發(fā)明的潤滑系統(tǒng)的發(fā)動機的動力剪切機的工作情景；圖2是發(fā)動機的前視垂向剖視圖；圖3是沿圖2中3-3線的剖視圖；圖4是沿圖2中4-4線的剖視圖；圖5是沿圖2中5-5線的剖視圖；圖6是沿圖2中6-6線的剖視圖；圖7是沿圖2中7-7線的剖視圖；圖8是沿圖2中8-8線的剖視圖；圖9是沿圖2中9-9線的剖視圖；圖10A和10B的剖視圖表示在發(fā)動機橫向翻倒狀態(tài)(10A)和倒置狀態(tài)(10B)下，在儲油箱儲油面和循環(huán)通道之間的部位；圖11至14表示發(fā)動機的變型，其中圖11是發(fā)動機的垂向剖視圖；圖12是沿圖11中12-12線的剖視圖；圖13是表示轉(zhuǎn)動閥打開狀態(tài)的剖視圖；圖14是表示轉(zhuǎn)動閥開、閉定時的曲線圖；圖15-25表示本發(fā)明的第二實施例，其中圖15是包括潤滑系統(tǒng)的發(fā)動機的側(cè)視圖；圖16是發(fā)動機的前視垂向剖視圖；圖17是圖16中關鍵部分的放大圖；圖18是類似于圖17的視圖，但表示轉(zhuǎn)動閥不同的工作狀態(tài)；圖19是沿圖16中19-19線的剖視圖20是沿圖16中20-20線的剖視圖；圖21是沿圖16中21-21線的剖視圖；圖22是沿圖16中22-22線的剖視圖；圖23是沿圖16中23-23線的剖視圖；圖24是表示當發(fā)動機側(cè)翻時曲軸室中潤滑油狀態(tài)的剖視圖；圖25是表示當發(fā)動機倒置時曲軸室中潤滑油狀態(tài)的剖視圖。
現(xiàn)在參閱附圖，借助推薦實施例描述本發(fā)明。
首先描述圖1至10所示本發(fā)明的第一實施例?，F(xiàn)參閱圖1，一個手持式四沖程發(fā)動機E例如安裝在動力剪切機T的驅(qū)動部分，作為動力剪切機T的動力源。動力剪切機在使用中根據(jù)其工作狀態(tài)，其剪切器分別在各個方向上轉(zhuǎn)動，因而傾斜度大或處于倒置位置，其工作狀態(tài)不是恒定的。
現(xiàn)參閱圖2和3，一汽化器2和一排氣消音器3裝在發(fā)動機E的發(fā)動機體1的前、后部，一個空氣濾清器4安裝在汽化器2的進氣通道入口中。燃油箱5裝在發(fā)動機體1的下表面。汽化器2包括一個膜片式泵，其借助發(fā)動機E的曲軸室(下文將詳述)中的壓力脈沖泵送來自燃油箱5的燃油，以便將過剩的燃油循環(huán)至燃油箱5，從而使燃油可被送至處于任何姿態(tài)的發(fā)動機E的進氣孔。
如圖2和3所示，發(fā)動機體1包括一個帶有整體式氣缸蓋的氣缸體，以及一個結合在氣缸體6的下端面上的曲軸箱7。氣缸體6包括一個內(nèi)裝活塞8的單缸9，以及許多繞其外周的冷卻片10。
曲軸箱7包括一對上、下半殼7a和7b，通過設在其周邊的許多螺栓相互連在一起。曲軸13通過一連桿12連接于活塞8并以下述方式支承在半殼7a和7b之間。
上部半殼7a整體地設有一對從頂壁垂下的左、右上部軸頸支承壁14和14′，下部半殼7b整體地設有一對從底壁向上延伸，與上部軸頸支承壁14和14′相對的下部軸頸支承臂15和15′。曲軸13的左軸頸部夾在左上和右軸頸支承壁14和15之間，平面軸承16夾在其間。在每個上、下軸頸支承臂14′和15′上共有4個螺栓孔18，布置在平面軸承16或滾珠軸承17的相對兩側(cè)并垂向穿過曲軸箱7。四條柱螺栓19嵌入氣缸體6的下端面并穿過螺栓孔18。螺母20旋緊在從曲軸箱7的下端面伸出的每個柱螺栓19的下端上。以這種方式，上、下軸頸支承臂14，14′和15，15′相互連接，氣缸體6和曲軸箱7也相互連接起來。
這種連接結構并不干涉繞氣缸體6外周設置的冷卻片10，因而可以自由選擇冷卻片10的數(shù)目、尺寸等，從而可以顯著提高發(fā)動機的冷卻效果，同時也提高了曲軸箱7對曲軸13的支承剛度。
油封21和21′安裝在曲軸箱7的曲軸13穿過的相對端壁上。
曲軸箱7的內(nèi)部分成左側(cè)的儲油室22、中間的曲軸室23和右側(cè)的氣門分配室24，如圖2所示。曲軸13的曲柄部分13a設置在曲軸室23中。限定量的潤滑油O儲存在儲油室22中，用于攪拌和拋灑潤滑油O的拋油環(huán)25(它是油霧產(chǎn)生裝置)緊固在曲軸13上。
如圖2和4所示，拋油環(huán)25包括配合在曲軸13上的一個凸臺25a，許多長臂葉片25b和許多短臂葉片25c，兩種葉片都是從凸臺25a的外周伸出的。葉片25b和25c的末端以軸向相對的方向彎曲。
具有上述結構的拋油環(huán)25能夠在發(fā)動機E的任何工作姿態(tài)下，通過葉片25b和2c的轉(zhuǎn)動來攪拌儲油室22中儲存的油，以便總是可以產(chǎn)生油霧。
氣門分配室24穿過氣缸體6的一側(cè)延伸至氣缸體6的氣缸蓋。氣門分配室24的上部可被一個連接于氣缸體6的氣缸蓋上的罩26開、閉。
如圖2和5所示，氣缸體6的氣缸蓋設有連接于汽化器2和排氣消音器3的排氣孔27和28，以及用于開、閉進、排氣孔27和28的進、排氣門29和30。用于開、閉進、排氣門29和30的氣門分配裝置31設在氣門分配室24中。
氣門分配裝置31包括一個隨動定時齒輪33，它可轉(zhuǎn)動地承載在一支承軸34上，該支承軸支承在氣缸體和曲軸箱7的連接表面之間，隨動定時齒輪33由一主動定時齒輪32以2/1的減速比被驅(qū)動；一個承載在凸輪隨動軸36上的凸輪隨動件37和38，它們被凸輪35擺動；一對承載在搖臂軸39上的搖臂40和41，搖臂軸39裝在氣缸體6的氣缸蓋中，其兩端抵靠進、排氣門29和30的氣門頭；一對將凸輪隨動件37和38連接于搖臂40和41的另一端的推桿42和43；以及在閉合方向偏壓進、進氣門29和30的氣門彈簧44和45。在活塞8的進氣沖程中，進氣門29可以被打開，在活塞8的排氣沖程中，排氣門30可以被打開。
儲油室22和曲軸室23通過曲軸13中的通孔46相互連通。在這種情形中，通孔通入儲油室22的孔口設罩在儲油室22的中部。儲存在儲油室22中的潤滑油O的量可以調(diào)節(jié)，使得在發(fā)動機的任何傾斜或倒置的狀態(tài)下，該孔口也不浸在油中?；蛘?，通孔46也可設在平面軸承16或儲油室22和曲軸室23之間的隔壁中。
如圖2和7所示，一個閥門室47限定在曲軸箱7的下表面之下并連接于氣門分配室24。閥門室47通過一個閥孔48與曲軸室23連通。單向閥49作為開、閉閥孔48的控制閥安裝在閥門室47中，并響應于曲軸室23中的壓力脈沖被移動，因而閥孔48在壓力減小時閉合，在壓力上升時打開。
一個U形返油室50在曲軸箱7的下表面之下被限定，包圍著閥門室47。返油室50通過一對孔51與氣門分配室24的底部連通，孔51相互最大限度間隔開來，返油室50通過一對通孔46也與儲油室22連通。兩道孔46的總橫截面積設定得足夠地大于兩孔51的總橫截面積。
一底板53使曲軸箱7下表面上的凹部封閉起來，從而形成了閥門室47和返油室50。底板50通過柱螺栓19和螺母20壓緊在曲軸箱7上。
氣門分配室24的上部通過一根通氣管54與空氣濾清器4的內(nèi)部相連通，通氣管54是由橡膠制成的并穿過氣缸蓋的罩26的一側(cè)壁安裝。在這種情形中，通入氣門分配室24的通氣管54的端部設置得伸入氣門分配室24一個預定長度。因此，在發(fā)動機E的任何工作姿態(tài)下都可防止在氣門分配室24中積蓄的油流出室24而進入通氣管54。
如圖2，8和9所示，一個外罩55連接于氣缸蓋的罩26，配合在罩26的外周上。一個扁平的最上部室56限定在罩26和55的頂壁之間，并通過一對孔57與氣門分配室24連通，孔57在對角位置(最好在四個角部)設在氣缸蓋的罩26的頂壁中。最上部室56通過一條油道58也與返油室50連通，油道58設在氣缸體6和曲軸箱7中。油道58的橫截面積大于一對孔57的總橫截面積。
孔51和57、最上部室56、油道58、返油室50和通孔46構成一條循環(huán)通道L，其用于使?jié)櫥蛷臍忾T分配室24返回儲油室24。該循環(huán)通道通入儲油室22的孔口，即，通孔52的出口端位于儲油室22的縱向和橫向中部，且在儲油室2的垂向中部之下，及在室22的垂向中部之下。因此，如圖10A和10B所示，在發(fā)動機E的側(cè)翻或倒置狀態(tài)下，上述孔口暴露在儲油室22的儲油面上方，在發(fā)動機的上述狀態(tài)下，氣門分配室24位于儲油室22之下。
如果在發(fā)動機E工作期間，曲軸13的轉(zhuǎn)動借助拋油環(huán)25在儲油室中攪拌潤滑油O以產(chǎn)生油霧，那么，當曲軸室中的壓力被活塞8的升起運動減小時，油霧通過通孔46被吸入曲軸室23，以便潤滑圍繞曲柄部分13a和活塞8的部分。然后，當曲軸室23中的壓力被活塞8的下降運動增高時，單向閥49被打開，使油霧與曲軸室23中產(chǎn)生的漏氣一起從閥孔48送入閥門室47，從而送入氣門分配室24，在那里油霧和漏氣相互分開。因此，油霧可潤滑氣門分配裝置31的各部分，而則通過通氣管54排入空氣濾清器4。
由于活塞8的升、降運動，曲軸室23中的壓力是脈動的，在正、負壓力間交替變換。在正壓力下，單向閥49打開，使正壓力向閥門室47釋放。在負壓力下，單向閥49閉合，防止正壓力從閥門室47回流，因而曲軸室23中的壓力在平均值上保持為負。
另一方面，相互連接的氣門分配室24和閥門室47通過通氣管54與處于大氣壓狀態(tài)的空氣濾清器4連通，因而在兩個室24和47中的壓力基本等于大氣壓。
儲油室22通過通孔46與曲軸室23連通，因而儲油室22中的壓力等于或稍高于曲軸室23中的壓力。
返回室50通過通孔52與儲油室22連通，也通過孔51與氣門分配室24連通，因而返油室50中的壓力等于或稍高于儲油室22中的壓力。
最上部室56通過油道58與返油室50連通，也通過孔57與氣門分配室24連通，因而最上部室56中的壓力等于或銷高于返回室50中的壓力。
在各室中的壓力間的關系可用下式表達Pc≤Po≤Pr≤Pt＜Pv式中Pc為曲軸室23中的壓力，Po為儲油室22中的壓力，Pr為返油室50中的壓力，Pt為最上部室56中的壓力，Pv為氣門分配室24中的壓力因此，在發(fā)動機工作期間，壓力是通過下述路徑流動的 因此，送至氣門分配室24的油霧通過壓力路徑循環(huán)至儲油室22，在氣門分配室24中液化的油通過孔51循環(huán)至返油室50和儲油室22。油霧和液化后的油的上述循環(huán)，即使發(fā)動機E以任何姿態(tài)傾斜，進行時也沒有障礙。
在發(fā)動機E的倒置工作狀態(tài)下，最上部室56位于氣門分配室24之下，因而在氣門分配室24中液化的油通過孔57流入最上部室并通過油道58吸入返油室50，并循環(huán)入儲油室22中。
甚至在發(fā)動機E的任何工作姿態(tài)如傾斜和倒置姿態(tài)下，潤滑油的循環(huán)也可以不受阻礙地進行，從而一直保證良好的潤滑狀態(tài)。因此，發(fā)動機可以耐受動力剪切機在各個方向上的工作。另外，由于曲軸室23中的壓力脈沖用于潤滑油的循環(huán)，因而無需設置油泵。
在工作完成之后，發(fā)動機E停止工作，使動力剪切機間置，如圖10A和10B所示，發(fā)動機E可側(cè)翻或倒置。然而，在這種狀態(tài)下，循環(huán)路徑L的使氣門分配室通入儲油室22的孔口，即，通孔52的出口端暴露在儲油室22中儲存的潤滑油O的油面上方，因而儲油室22中的潤滑油O可防止通過循環(huán)路徑L回流入氣門分配室24中。因此，可以避免潤滑油從氣門分配室24漏入通氣管54中。
再參閱圖2，帶有冷卻片60的飛輪永磁發(fā)電機59的轉(zhuǎn)子61鄰近于氣門分配室24固定于曲軸13的外端，與轉(zhuǎn)子61配合工作的點火線圈62固定于氣缸體6。離心式離合器64設置在轉(zhuǎn)子61和工作機驅(qū)動軸63之間。離心式離合器64包括多個可膨脹地裝在轉(zhuǎn)子61上的離合器瓦65，一個在收縮方向偏壓離合器瓦65的離合器彈簧66，以及一個固定于驅(qū)動軸63包圍離合器瓦65的離合器鼓67。當轉(zhuǎn)子以預定轉(zhuǎn)速以上被轉(zhuǎn)動時，離合器瓦65膨脹，與離合器鼓67的內(nèi)周面壓力接觸，因而將輸出轉(zhuǎn)矩從曲軸13傳至驅(qū)動軸63。
一護罩69安裝在發(fā)動機體1上，蓋住發(fā)動機體1和飛輪永磁發(fā)電機59的頭部，并限定了一條護罩和發(fā)動機體1和飛輪永磁發(fā)電機59的頭部之間的冷卻空氣道68。通入冷卻空氣道68的入口68i設在離心式離合器64和護罩69之間的環(huán)形結構中，而出口68O設在護罩69中，入口68i的相對側(cè)上。
因此，在轉(zhuǎn)子61轉(zhuǎn)動期間，冷卻葉片60產(chǎn)生的風流過冷卻空氣道68以冷卻發(fā)動機E的各部分。
鄰接曲軸室23一側(cè)的儲油室22設置得從氣缸體6的外表面伸出，面對冷卻空氣道68，能夠起動曲軸13的公知的線圈起動器70安裝在曲軸箱7鄰近儲油室22的外表面上。起動器70設置得伸向護罩69的外側(cè)，使護罩69不干涉起動器70的起動索的工作。
當轉(zhuǎn)子61隨曲軸13轉(zhuǎn)動時，由冷卻葉片60產(chǎn)生的風流過冷卻空氣道68以冷卻發(fā)動機E的各部分。但是具體來說，由于儲油室22面對冷卻氣道68，使儲油室22受到冷卻空氣的冷卻，從而使?jié)櫥蚈得到有效冷卻。另外，儲油室22設在傳統(tǒng)上是死空間的，曲軸室23和后坐式起動器70之間的空間中，發(fā)動機E的尺寸未因設置儲油室22而增加。
圖11至14表示發(fā)動機的一種變型，它采用轉(zhuǎn)動閥71替代單向閥49。在圖11至13中，轉(zhuǎn)動閥71包括一對風扇形閥件72，它們是在氣門分配裝置31的隨動定時齒輪33的與凸輪35相對側(cè)上以凸起方式形成的，且設在一條直徑線上；以及一對周向地位于閥件72之間的凹槽73。轉(zhuǎn)動閥對著曲軸室23和氣門分配室24之間的隔壁上的閥孔74，以便借助隨動定時齒輪33的轉(zhuǎn)動開、閉閥孔74。
每個閥件72和凹槽73具有大約90°的中心角，但是因為隨動定時齒輪33是以1/2的減速比被與曲軸13一起轉(zhuǎn)動的主動齒輪32驅(qū)動的，所以按照曲柄角來說，閥孔74的每個被閥件72和凹槽73開、閉的期間為大約180°另外，如圖14所示，閥件72和凹槽73的設置使得在活塞8的下降行程中閥被打開，而在活塞8的升高行程中閥被閉合。具體來說，需要的設置是使閥孔74在從活塞8的上、下死點間的中點P至相應于曲柄角45°的活塞下降位置的范圍內(nèi)打開，而在從上述中點P至相應于曲柄角45°的活塞升高位置的范圍內(nèi)閉合。
除了沒有閥門室47以外，其它布置均與前述實施例相似，在圖11至14中，與前述第一實施例中相應的部分或部件使用相同的標號。
轉(zhuǎn)動閥71與曲軸13的轉(zhuǎn)動機械動作相關地打開和閉合閥孔74，因而即使發(fā)動機E高速轉(zhuǎn)動期間，也不會產(chǎn)生開、閉閥孔預定的定時的偏差，而且通過有效地利用流動氣體的慣性作用，油霧可有效地從曲軸室23送入氣門分配室24，同時，可以保證曲軸室23的平均負壓狀態(tài)。
現(xiàn)參閱圖15至25描述本發(fā)明的第二實施例。
現(xiàn)在參閱圖15，汽化器102和排氣消音器103分別安裝在手持式四沖程發(fā)動機10E的發(fā)動機體101的前、后部，空氣濾清器104安裝在汽化器102的進氣口。燃油箱105安裝在發(fā)動機體101的下表面。汽化器102包括一個膜片泵，它利用下文將詳述的曲軸室中的壓力脈沖從燃油泵105泵送燃油，并將過剩的燃油送回燃油箱，因而在發(fā)動機的任何姿態(tài)下都可將燃油送至發(fā)動機10E的進氣孔。
現(xiàn)參閱圖16，17，19和20，發(fā)動機101包括由一對用螺栓相互連接起來的左、右半殼106a和106b構成的曲軸箱106和一個用螺栓固定在曲軸箱106上表面上的帶有整體氣缸蓋的氣缸體107。半殼106a和106b水平地承載著曲軸108，活塞110通過連桿109連接于曲軸108的曲軸銷，并可滑動地裝在氣缸體107中形成的氣缸107a中。
氣缸107a的頂壁包括進氣孔111和排氣孔112，并連接于汽化器102，設在其上的進、排氣門113和114用于打開和閉合進、排氣孔111和112。用于驅(qū)動進、排氣門113和114的氣門分配裝置115設置在氣門分配室116中，氣門分配室116從曲軸箱106和氣缸體107的側(cè)面延伸至氣缸體107的頂部。氣門分配室116能夠被罩121打開和閉合，罩121連接于氣缸體107的氣缸蓋上。
氣門分配室115包括一個固定在曲軸108上的主動定時齒輪117；一個承載在支承軸119上的隨動定時齒輪118，支承軸119在氣門分配室116的中部安裝在曲軸箱106上，隨動定時齒輪118以1/2的減速比由主動定時齒輪117驅(qū)動；一個整體地連接于隨動定時齒輪一端的凸輪120；一對承載在凸輪隨動軸122上的凸輪隨動件123和124，凸輪隨動軸122裝在氣缸蓋107中；一對由搖臂軸125支承的搖臂126和127，搖臂軸125裝在氣缸體107中，其端部抵靠進、排氣門113和114的氣門頭；一對將凸輪隨動件123和124連接于搖臂126和127的另一端的推桿128和129；以及在閉合方向上偏壓進、排氣門113和114的氣門彈簧130和131，因此，進氣門在活塞110的進氣沖程中打開，而排氣門114在活塞110的排氣沖程中打開。
一個曲軸室132在曲軸箱106中形成并包括一個圓筒形內(nèi)室132a，其中設置曲軸108的曲柄部分108a，還包括一個外室132b，其具有U形截面并從底部至周向相對的側(cè)面包圍著內(nèi)室132a。在曲軸室132底部，在內(nèi)、外室132a和132b之間的隔臂134上設有一孔口133，使內(nèi)、外室132a和132b可相互連通。潤滑油O儲存在曲軸室132的底部，存油量使油面稍許接觸曲柄部分108a的外周。油匙135在連桿109的擴大端形成，作為油霧產(chǎn)生裝置以便在曲軸108轉(zhuǎn)動過程中攪拌和拋灑潤滑油O，從而產(chǎn)生油霧。
如圖17和23所示，曲軸室132和氣門分配室116通過第一和第二供油道136和137相互連通，第一和第二供油道136和137分別在曲軸室132中油面的上方設在曲軸108和曲軸箱106中。氣門分配室116在其底部也通過一個孔138與曲軸室132連通。
一轉(zhuǎn)動閥139作為控制閥裝在第一和第二供油道136和137之間。轉(zhuǎn)動閥139包括一條大約180°的弧形槽160，在曲軸108一側(cè)，在一軸頸部分108b的外周上形成，以及一閥孔162設在用于支承軸頸部分108b的曲軸箱106的支承部分161中，與弧形槽160連通。曲軸108中的第一供油道136連接于弧形槽160，曲軸箱106中的第二供油道137連接于閥孔162。因此，曲軸每轉(zhuǎn)過大約180°，使弧形槽160和閥孔162交替地連通和隔開，然而轉(zhuǎn)動閥的設置使其在活塞110下降行程中打開(圖18)，而在活塞110上升行程中閉合(圖17)。具體來說，需要的設置是，轉(zhuǎn)動閥在從活塞上、下死點間的中點P至相應于曲柄角45°的活塞降下位置的范圍內(nèi)開始打開，而在從上述中點P至相應于曲柄角45°的活塞上升位置的范圍內(nèi)活塞的打開完成，這一情形與上述變型(見圖14)中所述情形是一樣的。
如圖20所示，氣門分配室124的上部通過一條通氣管142與空氣濾清器104的內(nèi)部連通，通氣管104由橡膠制成并穿過氣缸蓋的罩121一側(cè)安裝。在這種情形中，通氣管142通入氣門分配室116的那端設置得伸入氣門分配室116一個預定的長度。因此，在氣門分配室116中積蓄的油，在發(fā)動機10E的任何工作姿態(tài)下，都可防止流出室116而進入通氣管142。
如圖16，21和22所示，一個外部罩163連接于氣缸蓋的罩121，配合在罩121的外周上。一扁平的最上部室164在罩121和163的頂壁間形成，并通過一對孔165與氣門分配室116連通，孔165在對角位置(最好在四個角部上)上設在罩121的頂壁中。最上部室164也通過一系列設在氣缸體107和曲軸箱106中的循環(huán)油道166與曲軸室132的內(nèi)室132a連通。循環(huán)油道166的橫截面積大于孔165的總橫截面積。
因此，發(fā)動機10E工作期間，隨著曲軸108的轉(zhuǎn)動，連接109擴大端部上的油匙135垂向擺過曲軸室132的內(nèi)、外室132a和132b之間的孔口133，使?jié)櫥捅粩嚢韬蛼仦⒁员阍谇S室132中產(chǎn)生油霧。油霧首先潤滑曲柄部分108a的圓周部分以及活塞110，然后，當轉(zhuǎn)動閥139打開時，油霧通過第一和第二供油道136和137隨漏氣送入氣門分配室116，在室116中油霧和漏氣相互分離。油霧潤滑氣門分配裝置115的各部分，漏氣通過通氣管142排入空氣濾清器104。
由于活塞110的升、降運動，曲軸室132中的壓力交替在正、負壓力間脈動。當產(chǎn)生正壓力時，轉(zhuǎn)動閥139打開，使正壓力通過第一和第二供油道136和137放入氣門分配室116。當產(chǎn)生負壓時，轉(zhuǎn)動閥閉合，防止正壓力從氣門分配室回流，從而使曲軸室132中的壓力平均保持為負。
另一方面，氣門分配室116通過通氣管142與處于大氣壓狀態(tài)的空氣濾清器104的內(nèi)部連通，因而使氣門分配室116中的壓力基本等于大氣壓。
最上部室164通過循環(huán)通道166與曲軸室132連通，也通過孔165與氣門分配室116連通，因而最上部室164中的壓力等于或稍高于曲軸室132中的壓力。
在各室中壓力大小的關系可由下式表達Pc≤Pt＜Pv式中Pc為曲軸室132中的壓力，Pt為最上部室164中的壓力，Pv為氣門分配室116中的壓力。
因此，在發(fā)動機10E工作期間，壓力流動路徑可表示為 因此，從曲軸室132送至氣門分配室116的油霧通過上述路徑循環(huán)至曲軸室132。上述油霧和液化的油的循環(huán)即使當發(fā)動機10E以任何姿態(tài)傾斜時也不會受到阻礙。
如圖24和25所示，當發(fā)動機10E工作期間側(cè)翻或倒置時，曲軸室132中的大量潤滑油O以閉合外室132b的方向流動，小量潤滑油O留在內(nèi)室132a中。因此，可防止活塞110浸入油中，從而避免油進入燃燒室。
在發(fā)動機10E的側(cè)翻或倒置的工作狀態(tài)下，在氣門分配室116中液化的油通過孔165流入最上部室164，然而，各室間的壓力關系得到保持，因而在最上部室164中積蓄的油通過油的循環(huán)通道166吸入曲軸室132的內(nèi)室132a中。
另一方面，在這種情形中連桿109的油匙135不能攪拌潤滑油，但是，通過油的循環(huán)通道166返回內(nèi)室132a中的油撞擊曲軸108的曲柄部分108a和活塞110，因此，油濺射形成油霧。因此，并不妨礙潤滑發(fā)動機10E的各部分。
甚至在發(fā)動機10E的任何工作姿態(tài)如傾斜或倒置姿態(tài)下，潤滑油的循環(huán)也可以不間斷地進行，以保證總是處于良好的潤滑狀態(tài)。
現(xiàn)在再參閱圖16，能夠起動曲軸的后坐式起動器143安裝在曲軸箱106的與氣門分配室116相對的外表面上。帶有冷卻葉片145的飛輪永磁發(fā)電機144的轉(zhuǎn)子146固定在曲軸108鄰近氣門分配室116的外端上，與轉(zhuǎn)子146配合工作的點火線圈147固定在氣缸體107上。離心式離合器149設在轉(zhuǎn)子146和工作機驅(qū)動軸148之間。離心式離合器149包括可膨脹地承載在轉(zhuǎn)子146上的多個離合器瓦150，一個在收縮方向上偏壓離合器瓦150的離合器彈簧151，以及一個固定在驅(qū)動軸148上，包圍離合器瓦150的離合器鼓152。當轉(zhuǎn)子在預定轉(zhuǎn)速以上轉(zhuǎn)動時，離合器瓦150膨脹，與離合器鼓152的內(nèi)周面壓力接觸，從而將輸出轉(zhuǎn)矩從曲軸108傳至驅(qū)動軸148。
一護罩153安裝在發(fā)動機體1上，覆蓋發(fā)動機和飛輪永磁發(fā)電機144的頭部，并在護罩和發(fā)動機體1和子輪永磁發(fā)電機59的頭部之間形成冷卻空氣通道154。通入冷卻空氣通道154的進口154a設在離心式離合器149和護罩153之間的環(huán)形結構中，出口154b設在護罩153與進口154a相對側(cè)上。
因此，轉(zhuǎn)子146轉(zhuǎn)動的期間，冷卻葉片145產(chǎn)生的風流過冷卻空氣通道154以便冷卻發(fā)動機10E的各部分。
雖然已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的實施例，但是顯然本發(fā)明并不局限于上述實施例，可以作出各種變化而并不超出本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.用于潤滑氣冷四沖程發(fā)動機的系統(tǒng)，它包括一個設在發(fā)動機體(1)內(nèi)用于儲存潤滑油(O)的室(22，132b)、另一個設置在所述發(fā)動機體內(nèi)用于容納曲軸(13；108)的曲軸部分的室(23；132a)和一個氣門分配室(24；116)，所述系統(tǒng)順序地向所述另一個室(23；132a)及向所述氣門分配室(24；116)供應潤滑油，其中所述氣門分配室(24、116)和所述儲油室(22、132b)通一條循環(huán)通道(L；166)相互連通，以便將潤滑油從所述氣門分配室(24；116)送回所述儲油室(22；132b)，其中所述循環(huán)通道(L；166)通入儲油室(22；132b)的孔口設置得使其在發(fā)動機側(cè)翻狀態(tài)和倒置狀態(tài)中的任一種狀態(tài)，氣門分配室變得低于儲油室時暴露在儲油室(22，132b)中的潤滑油(O)的油面上方。
全文摘要
在發(fā)動機體內(nèi)設置儲油室、曲軸室和氣門分配室。儲油室和曲軸室通過一通孔相互連通,曲軸室和氣門分配室通過單向閥相互連通,該單向閥在曲軸室中壓力升高時打開。氣門分配室和儲油室通過一孔相互連通。利用曲軸室中的壓力脈沖,使儲油室中產(chǎn)生的油霧從儲油室循環(huán)至曲軸室、氣門分配室和儲油室。因此,在發(fā)動機的任何工作姿態(tài)下,無需使用專用油泵就可以循環(huán)潤滑油。
文檔編號F01M1/04GK1348056SQ01104999
公開日2002年5月8日 申請日期1996年12月13日 優(yōu)先權日1995年12月15日
發(fā)明者龍康武, 本天宗平, 西田隆夫, 告川高則 申請人:本田技研工業(yè)株式會社