專(zhuān)利名稱(chēng)：低排放單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體而言，涉及低成本的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
有關(guān)小發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放的政府法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格，其中，小發(fā)動(dòng)機(jī)諸如 那些在剪草機(jī)、割草拖拉機(jī)、線繩修剪器等中使用的發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體而言， 這些法規(guī)規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)碳?xì)浠衔锖鸵谎趸呐欧帕?。目前，多種不 同的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)可用于降低碳?xì)浠衔锏呐欧?，例如諸如改進(jìn)的燃料噴射 系統(tǒng)和尾氣催化裝置。這些或其它更多的改進(jìn)技術(shù)難于引入小發(fā)動(dòng)機(jī)，并 且十分昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于低排放單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流動(dòng)裝置，其改進(jìn)了空 氣與燃料在化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)中的混合，并能夠正確調(diào)整空氣-燃料的混合氣。
該空氣流動(dòng)裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體；進(jìn)氣口，設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體第一側(cè)； 排氣口，設(shè)在鄰近第一側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體第二側(cè)；以及進(jìn)氣跨接通道，用于 將進(jìn)氣引向發(fā)動(dòng)機(jī)。該進(jìn)氣跨接通道從離開(kāi)第二側(cè)的位置吸取進(jìn)氣。該空 氣流動(dòng)裝置還包括進(jìn)氣道，限定在進(jìn)氣口下游的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體中。該進(jìn)氣道 具有分別由基本上橫向穿過(guò)進(jìn)氣道的第一和第二平面限定的第一和第二橫 截面。第一橫截面大于第二橫截面，并且比第二橫截面更遠(yuǎn)離進(jìn)氣口，以 提高進(jìn)氣通過(guò)進(jìn)氣道的流動(dòng)效率。該空氣流動(dòng)裝置還包括排氣道，限定在 排氣口上游的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體中。該排氣道具有分別由基本上橫向穿過(guò)排氣道 的第三和第四平面限定的第三和第四橫截面。第三橫截面大于第四橫截面，并且比第四橫截面更靠近排氣口，以提高尾氣通過(guò)排氣道的流動(dòng)效率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了下列詳細(xì)描述、權(quán)利要求和附圖的基礎(chǔ)上， 將理解本發(fā)明的其它特征和方面。


在附圖中，相同的標(biāo)注數(shù)字指示相同的部件，其中 圖1是本發(fā)明的低排放空冷單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的分解透視圖。 圖2是圖1發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的俯視圖，示出了進(jìn)氣口和加強(qiáng)的氣 缸筒。
圖3是圖2發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的側(cè)視圖，示出了加強(qiáng)的氣缸筒。 圖4是圖2發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的另一側(cè)視圖，示出了排氣口和通氣腔。 圖5是圖2發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的端視圖，示出了設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的氣缸筒內(nèi) 的活塞。
圖6是圖5發(fā)動(dòng)機(jī)殼體沿剖面線6-6剖開(kāi)的的剖視圖，示出了錐形的進(jìn) 氣道和排氣道。
圖7a是圖5發(fā)動(dòng)機(jī)殼體沿剖面線7a-7a剖開(kāi)的放大截面圖，示出了活 塞環(huán)和氣缸筒之間的接觸面。
圖7b是圖7a所示活塞環(huán)和氣缸筒的放大圖。
圖8是圖2發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的放大圖，示出了從通氣腔分解出的通氣器；
以及
圖9是圖2發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的放大俯視透視圖，示出了從發(fā)動(dòng)機(jī)殼體分解 出的進(jìn)氣跨接通道。
圖10是圖1發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的放大俯視透視圖。 圖11是圖1發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的側(cè)視圖。 圖12是圖1發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的仰視圖。
在詳細(xì)說(shuō)明任何本發(fā)明特征之前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不將其應(yīng)用限 于在下列描述中闡述的或于附圖中示出的零件的結(jié)構(gòu)與布置。本發(fā)明允許 其它的實(shí)施方式，并以多種方式付諸于實(shí)踐或?qū)崿F(xiàn)。而且，應(yīng)當(dāng)理解，在 此采用的措辭與術(shù)語(yǔ)目的在于描述而不應(yīng)當(dāng)作限制。"包括(including)"、 "具有(having)"和"包含(comprising)"以及它們變體的使用，在此意 味著包括其后列出的項(xiàng)目及其等效物以及額外的項(xiàng)目。標(biāo)示方法或過(guò)程中的要素的字母僅用于標(biāo)識(shí)，而不意味著指示這些要素應(yīng)當(dāng)按照特別的次序 執(zhí)行。
具體實(shí)施例方式
圖1-12示出了低排放四沖程單缸發(fā)動(dòng)機(jī)10 (只示出了該發(fā)動(dòng)機(jī)的一部 分)的各種特征和方面。這種"小"發(fā)動(dòng)機(jī)IO可以設(shè)計(jì)成低為1馬力而高 為20馬力的動(dòng)力輸出，以便操縱發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的室外動(dòng)力設(shè)備(例如，剪草 機(jī)、割草拖拉機(jī)、除雪機(jī)等)。所示發(fā)動(dòng)機(jī)10被設(shè)計(jì)成大約3.5馬力的單缸 空冷發(fā)動(dòng)機(jī)，排量大約為9立方英寸。所示發(fā)動(dòng)機(jī)10還被設(shè)計(jì)成立軸式發(fā) 動(dòng)機(jī)，然而，所示發(fā)動(dòng)機(jī)10也可以被設(shè)計(jì)成水平軸式發(fā)動(dòng)機(jī)。
參照?qǐng)Dl，發(fā)動(dòng)機(jī)10包括發(fā)動(dòng)機(jī)上部殼體14，其可以通過(guò)任何多個(gè)不 同工藝(例如，壓力鑄造、鍛造等)形成為單個(gè)工件。發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14通常 包括容納潤(rùn)滑劑的曲軸箱18和從曲軸箱18延伸出的氣缸筒22。發(fā)動(dòng)機(jī)殼 體14還包括至少部分環(huán)繞氣缸筒22的凸緣26。凸緣26基本上為一平面， 以便在其上安裝氣缸蓋28。氣缸蓋28使用多個(gè)環(huán)繞氣缸筒22外圓周的螺 栓(未示出)固定到凸緣26。氣缸蓋28包括燃燒室，其與氣缸筒22組合 在一起，在發(fā)動(dòng)機(jī)10工作期間暴露于空氣/燃料混合氣的燃燒中。
曲軸29通過(guò)形成在曲軸箱18上的軸頸30 (參見(jiàn)圖2)在一端、以及 通過(guò)形成在與曲軸箱18聯(lián)接的曲軸箱蓋32上的相同軸頸在另一端，被可 轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐?；钊?4通過(guò)連桿36連到曲軸29上，如本領(lǐng)域所理解的那樣， 在氣缸筒22中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
所示發(fā)動(dòng)機(jī)IO還被設(shè)計(jì)為側(cè)置氣門(mén)式或氣門(mén)側(cè)置式發(fā)動(dòng)機(jī)，包括由通 過(guò)曲軸齒輪206驅(qū)動(dòng)的凸輪軸齒輪202和與凸輪軸齒輪202聯(lián)接的凸輪軸 210組成的氣門(mén)機(jī)構(gòu)。凸輪軸210包括在其上的進(jìn)氣凸輪凸角214、排氣凸 輪凸角218，并且，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的進(jìn)氣門(mén)50、排氣門(mén)54分別支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)殼 體14中，接合凸輪軸210上各自的凸輪凸角214、 218。
發(fā)動(dòng)機(jī)10還可以包括向發(fā)動(dòng)機(jī)10工作或運(yùn)動(dòng)的零件提供潤(rùn)滑劑的潤(rùn) 滑系統(tǒng)。如本領(lǐng)域所理解的，潤(rùn)滑系統(tǒng)可以包括與連桿相聯(lián)接的汲器或?yàn)R 灑器(未示出)，從而曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使汲器或?yàn)R灑器間歇地浸入保持在曲軸箱 中的潤(rùn)滑劑中。這種運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致遍及曲軸箱循環(huán)的潤(rùn)滑劑霧潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)10的 工作或運(yùn)動(dòng)零件?？商鎿Q地，如本領(lǐng)域所理解的，甩油器可以被可驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到曲軸或凸輪軸，以生成潤(rùn)滑劑霧。
參照?qǐng)D7a，活塞34包括在活塞34上軸向隔開(kāi)的多個(gè)活塞環(huán)38、 42、 46。最低的活塞環(huán)(如圖7a和7b所見(jiàn))或刮油環(huán)38，用于從氣缸筒22上 擦去潤(rùn)滑劑，從而基本防止?jié)櫥瑒┗烊肟諝?燃料混合氣或防止廢氣接觸活 塞34的上部。設(shè)在刮油環(huán)38之上的活塞環(huán)42、 46或壓縮環(huán)42、 46，偏向 氣缸筒22，基本上密封活塞34上面的氣缸筒22部分，使其與活塞34下面 的氣缸筒22部分隔開(kāi)。因而，壓縮環(huán)42、 46允許活塞34在燃燒室中產(chǎn)生 壓縮。參照美國(guó)專(zhuān)利第5,655,433號(hào)，其全部?jī)?nèi)容在此引作參考，用于有關(guān) 活塞和活塞環(huán)補(bǔ)充特征的補(bǔ)充論述。
參照?qǐng)D6，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14包括進(jìn)氣口 58和進(jìn)氣口 58下游的進(jìn)氣道62。 進(jìn)氣口 58設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14的第一側(cè)66。進(jìn)氣道62由進(jìn)氣口 58下游的 進(jìn)氣流道67和進(jìn)氣流道67下游的進(jìn)氣孔68組成。在進(jìn)氣孔68內(nèi)裝有進(jìn) 氣門(mén)50，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)10工作期間，進(jìn)氣門(mén)50的往復(fù)運(yùn)動(dòng)允許空氣/燃料 的混合氣通過(guò)進(jìn)氣口58、穿過(guò)進(jìn)氣道62、經(jīng)過(guò)進(jìn)氣門(mén)50的頭部70，被間 歇地吸入氣缸蓋28的燃燒室和氣缸筒22，用于壓縮和燃燒。
進(jìn)氣門(mén)底座襯套74通過(guò)壓配合或任何其它已知方法聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體 14。進(jìn)氣門(mén)底座襯套74包括經(jīng)過(guò)倒角的內(nèi)圍緣，其密封地接合進(jìn)氣門(mén)50 的頭部70，阻止空氣/燃料混合氣進(jìn)入燃燒室和氣缸筒22。氣門(mén)彈簧(未示 出)可以與進(jìn)氣門(mén)50聯(lián)接，使進(jìn)氣門(mén)50偏向"關(guān)閉"位置，在該位置中， 進(jìn)氣門(mén)50的頭部70與進(jìn)氣門(mén)底座襯套74接合，堵塞進(jìn)氣道62。進(jìn)氣門(mén)底 座襯套74可以用比發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14的材料更硬和/或更耐熱的材料制造。
進(jìn)氣門(mén)50支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14中，用于通過(guò)與殼體14成一體的導(dǎo)管 78進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。更具體而言，進(jìn)氣門(mén)50的桿部82由導(dǎo)管78支撐。如圖 6所示，桿密封86聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14,以便容納進(jìn)氣門(mén)50的桿部82。 桿密封86可用于在進(jìn)氣門(mén)50往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)擦拭桿部82，從而基本上防止桿 部82上的潤(rùn)滑劑進(jìn)入燃燒室。參照美國(guó)專(zhuān)利第6，202，616號(hào)，其在此引作 參考，用于有關(guān)桿密封86結(jié)構(gòu)和操作的補(bǔ)充論述。
進(jìn)氣道62還可以與進(jìn)氣系統(tǒng)導(dǎo)通，以提供空氣/燃料混合氣。這種進(jìn)氣 系統(tǒng)可以例如包括空氣濾清器(未示出)、化油器(未示出)和包含進(jìn)氣跨 接通道的進(jìn)氣歧管90 (參見(jiàn)圖9)?？諝鉃V清器過(guò)濾進(jìn)氣，化油器將燃料添 加到進(jìn)氣中，進(jìn)氣跨接通道將空氣/燃料混合氣導(dǎo)向進(jìn)氣口 58。參照?qǐng)D6，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14還包括排氣口 94和位于排氣口 94上游的排 氣道98。排氣口 94設(shè)在鄰近發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14第一側(cè)66的第二側(cè)102，而第 一側(cè)66具有進(jìn)氣口 58。排氣道98由排氣口 98上游的排氣流道99和排氣 流道99上游的排氣孔100組成。在排氣孔100內(nèi)裝有排氣門(mén)54，從而在發(fā) 動(dòng)機(jī)10工作期間，排氣門(mén)54的往復(fù)運(yùn)動(dòng)允許廢氣經(jīng)過(guò)排氣門(mén)54的頭部106、 穿過(guò)排氣道98、通過(guò)排氣口94，間歇地排出燃燒室和氣缸筒22。
排氣門(mén)底座襯套110通過(guò)壓配合或其它已知方法聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14。 排氣門(mén)底座襯套110包括經(jīng)過(guò)倒角的內(nèi)圍緣，其密封地接合排氣門(mén)54的頭 部106，阻止廢氣從燃燒室和氣缸筒22出來(lái)。氣門(mén)彈簧(未示出)可以與 排氣門(mén)54聯(lián)接，使排氣門(mén)54偏向"關(guān)閉"位置，在該位置中，排氣門(mén)54 的頭部106與排氣門(mén)底座襯套110接合，堵塞排氣道98。排氣門(mén)底座襯套 110可以用比發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14的材料更硬和/或更耐熱的材料制造。
排氣門(mén)54支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14中，用于通過(guò)設(shè)在殼體14內(nèi)的氣門(mén)導(dǎo) 管114進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。更具體而言，排氣門(mén)54的桿部118由氣門(mén)導(dǎo)管114 支撐。與排氣門(mén)底座襯套110類(lèi)似，氣門(mén)導(dǎo)管114可以用比發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14 的材料更硬和/或更耐熱的材料制造。因而，支撐排氣門(mén)54桿部118的氣門(mén) 導(dǎo)管114,可以改進(jìn)排氣門(mén)54和排氣門(mén)底座襯套110的密封。
排氣道98還可以與排氣系統(tǒng)(未示出)導(dǎo)通，以排出廢氣。這種排氣 系統(tǒng)可以例如包括排氣歧管，用于從排氣口 94和消聲器接收廢氣。
參照?qǐng)D8，發(fā)動(dòng)機(jī)10還可以包括通氣器122，其可與形成在發(fā)動(dòng)機(jī)14 內(nèi)的通氣腔126接合。通氣器122通常去除曲軸箱18中存在的空氣/潤(rùn)滑劑 混合氣中夾帶的潤(rùn)滑劑(及潤(rùn)滑劑霧)。在發(fā)動(dòng)機(jī)10的工作期間，當(dāng)曲軸 箱壓力在活塞34的工作行程或進(jìn)氣行程(即，在活塞34的下沖程期間， 如圖7a所示)期間增高時(shí)， 一些空氣/潤(rùn)滑劑混合氣通過(guò)進(jìn)氣通道130從曲 軸箱18排入通氣腔126。
如圖8所示，通氣器122包括空氣/潤(rùn)滑劑入口 134,以接收通氣腔126 中的空氣/潤(rùn)滑劑混合氣或通氣器燃?xì)?。通氣?22內(nèi)部包括阻擋結(jié)構(gòu)，從 汲入潤(rùn)滑油的通氣器燃?xì)庵蟹蛛x出夾帶的潤(rùn)滑劑。該阻擋結(jié)構(gòu)使夾帶的潤(rùn) 滑劑從混合氣中析出并蓄積在通氣器122的底部，同時(shí)通氣器燃?xì)鈴耐?器122經(jīng)第一出口 138排出。發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14包括通道142，用于使通氣器 燃?xì)鈴耐馄?22回流到空氣濾清器下游的進(jìn)氣系統(tǒng)，從而通氣器燃?xì)饪梢杂砂l(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒。
通氣器122還包括第二出口 146，其面向通氣器122底部設(shè)置(如圖8 所示)。分離出的潤(rùn)滑劑從通氣器經(jīng)第二出口 146排出，并回到通氣腔126。 通氣腔126包括導(dǎo)通通氣腔126和曲軸箱18的排道150，從而分離出的潤(rùn) 滑劑可以從通氣腔126排回到曲軸箱18，供發(fā)動(dòng)機(jī)IO再次使用。
可以預(yù)見(jiàn)，與其它四沖程單缸小發(fā)動(dòng)機(jī)相比，發(fā)動(dòng)機(jī)10特征和方面的 多種組合將能使發(fā)動(dòng)機(jī)10不用改進(jìn)的燃料噴射系統(tǒng)或昂貴的尾氣催化劑， 就工作在較低碳?xì)浠衔锱欧诺睦硐胨??？梢灶A(yù)見(jiàn)，在此所述的發(fā)動(dòng)機(jī) IO特征和方面的多種組合，將能夠使碳?xì)浠衔锱欧帕拷档?0%，而不用 使用改進(jìn)的燃料噴射系統(tǒng)或昂貴的尾氣催化劑。
參照?qǐng)D6，發(fā)動(dòng)機(jī)IO采用了預(yù)計(jì)降低碳?xì)浠衔锱欧诺臍忾T(mén)密封裝置。 在所示結(jié)構(gòu)中，進(jìn)氣門(mén)底座襯套74徑向厚度T,大約為1.8mm 2.2mm， 排氣門(mén)底座襯套110徑向厚度T2大約為1.8 mm 2.2 mm。在發(fā)動(dòng)機(jī)10的 一些實(shí)施例中，進(jìn)氣門(mén)底座襯套74的軸向厚度大約等于徑向厚度T,的兩倍。 在發(fā)動(dòng)機(jī)10的其它實(shí)施例中，排氣門(mén)底座襯套110的軸向厚度大約等于徑
向厚度T2的兩倍。
通過(guò)根據(jù)上面的參考值來(lái)確定進(jìn)氣門(mén)底座襯套74、排氣門(mén)底座襯套110 徑向厚度的尺寸，襯套74、 110對(duì)來(lái)自氣門(mén)50、 54的熱量的耗散，表現(xiàn)出 很低的阻礙，這是因?yàn)闊崃吭诘竭_(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14之前經(jīng)過(guò)較短的距離傳導(dǎo)。 因而，很少的熱量被襯套74、 110"捕獲"，并可以發(fā)生更加一致的來(lái)自氣 門(mén)50、 54的熱量的耗散，導(dǎo)致襯套74、 110和氣門(mén)50、 54溫度的降低， 并減少襯套74、 110和氣門(mén)50、 54的扭曲或變形。而且，可以預(yù)見(jiàn)，通過(guò) 根據(jù)上面的參考值來(lái)確定進(jìn)氣門(mén)底座襯套74、排氣門(mén)底座襯套110徑向厚 度的尺寸，可以允許在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間更有效地密封進(jìn)氣門(mén)50、排氣門(mén)54 和各自的襯套74、 110，盡可能地延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī) 10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 氣門(mén)密封裝置還可以包括使進(jìn)氣門(mén)底座襯套74、排氣門(mén)底座襯套110 相隔大約2.5 mm 5 mm的壁厚W。通過(guò)根據(jù)上面的參考值來(lái)確定壁厚W 的尺寸，可以減少襯套74、 110之間的熱傳遞，使襯套74、 110的溫度更 加一致。結(jié)果，襯套74、 110更加一致的溫度，可以降低襯套74、 110在 發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間的變形。而且，通過(guò)根據(jù)上面的參考值來(lái)確定壁厚W的尺寸，可以使進(jìn)氣門(mén)50、排氣門(mén)54和各自的襯套74、 IIO在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間 更有效的密封。因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)的氣門(mén)密封，可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10 的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐?放。
氣門(mén)密封裝置還可以包括將氣門(mén)導(dǎo)管114設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14的加強(qiáng) 部，以便穩(wěn)定氣門(mén)導(dǎo)管114，并因此支撐排氣門(mén)54的桿部118，使排氣閥 54穩(wěn)定地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，氣門(mén)密封裝置還可以包括加強(qiáng)一部分發(fā)動(dòng) 機(jī)殼體14，對(duì)進(jìn)氣門(mén)50的桿部82提供輔助支撐，使進(jìn)氣門(mén)50穩(wěn)定地進(jìn)行 往復(fù)運(yùn)動(dòng)。具體而言，參照?qǐng)D2，加強(qiáng)筋154形成在支撐進(jìn)氣門(mén)50桿部82 的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14的部分上。加強(qiáng)筋154基本上可以防止進(jìn)氣門(mén)50在發(fā)動(dòng) 機(jī)10工作期間的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。通過(guò)在往復(fù)運(yùn)動(dòng)期間穩(wěn)定進(jìn)氣門(mén)50、排氣門(mén) 54，促使氣門(mén)頭部106與進(jìn)氣門(mén)底座襯套74、排氣門(mén)底座襯套110之間的 密封在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間更加有效。因而，可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命， 提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 參照?qǐng)D6，氣門(mén)密封裝置還可以包括將桿密封86設(shè)為在進(jìn)氣門(mén)50的往 復(fù)運(yùn)動(dòng)期間與進(jìn)氣門(mén)50的桿部82滑動(dòng)接觸。如上所述，桿密封86擦拭進(jìn) 氣門(mén)50的桿部82，以便基本上防止?jié)櫥瑒┻M(jìn)入進(jìn)氣道62和被吸入燃燒室 而與空氣/燃料混合氣進(jìn)行燃燒。潤(rùn)滑劑的這種燃燒可以導(dǎo)致增加碳?xì)浠?物的排放。通過(guò)基本上密封潤(rùn)滑劑以防止進(jìn)入進(jìn)氣道62以及被吸入燃燒室， 可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī) IO碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 氣門(mén)密封裝置還可以包括使排氣口 94與排氣流道99相隔尺寸Dl。高 溫廢氣從排氣口 94排出。同樣，使排氣口 94與排氣門(mén)底座襯套110相隔 尺寸D1，可以利于排氣門(mén)底座襯套110的冷卻更加一致和/或溫度更低。參 照?qǐng)D6，排氣流道99與排氣門(mén)底座襯套110相隔約6 mm 12 mm的尺寸 Dl。通過(guò)根據(jù)上面的參考值將排氣流道99與排氣門(mén)底座襯套110隔開(kāi)，可 以導(dǎo)致排氣門(mén)底座襯套110的冷卻更加一致和域溫度更低，這又可以促使 排氣門(mén)54和排氣門(mén)底座襯套110在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間的密封更有效。因而， 可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī) IO碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 參照?qǐng)D5、 6和9，發(fā)動(dòng)機(jī)10采用了預(yù)計(jì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锱欧诺目諝饬鲃?dòng)裝置。該空氣流動(dòng)裝置包括在進(jìn)氣歧管90內(nèi)形成進(jìn)氣跨接通 道(參見(jiàn)圖9),使迸氣跨接通道具有沿其長(zhǎng)度基本恒定的橫截面，以提高 進(jìn)氣通過(guò)該通道的流動(dòng)效率。參考2004年2月13日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) 第10/779,363號(hào)，其全部?jī)?nèi)容在此引作參考，用于有關(guān)進(jìn)氣跨接通道的補(bǔ) 充論述。該進(jìn)氣跨接通道可以限定截面恒定的形狀，繼而限定恒定的橫截 面積，或者該進(jìn)氣跨接通道可以限定截面變化的形狀，而同時(shí)保持恒定的 橫截面積。通過(guò)提高進(jìn)氣和/或空氣/燃料混合氣通過(guò)進(jìn)氣跨接通道的流動(dòng)效 率，可以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)10工作期間更有效的燃燒。因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn) 空氣流動(dòng)，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏?排放。
而且，進(jìn)氣跨接通道從與排氣口 94隔開(kāi)的位置吸入進(jìn)氣。更具體而言， 進(jìn)氣跨接通道從鄰近發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14第三側(cè)160的位置吸入進(jìn)氣，第三側(cè)160 與第二側(cè)102相反。這能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)IO將更冷卻的進(jìn)氣(即空氣/燃料混合 氣)吸入燃燒室。
參照?qǐng)D6，進(jìn)氣道62具有分別由基本上橫向穿過(guò)進(jìn)氣道62的第一和第 二平面161、 162限定的第一和第二橫截面。第一橫截面大于第二橫截面， 并且比第二橫截面更遠(yuǎn)離進(jìn)氣口 58，以提高進(jìn)氣和/或空氣/燃料混合氣通過(guò) 進(jìn)氣道62的流動(dòng)效率。在所示結(jié)構(gòu)中，進(jìn)氣孔68基本上為圓錐形，限定 了大約為8° 15°的夾角A,。通過(guò)提高進(jìn)氣和/或空氣/燃料混合氣通過(guò)進(jìn)氣 道62的流動(dòng)效率，可以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)10工作期間更有效的燃燒。因此可以 預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)空氣流動(dòng)，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)IO 碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 同樣，排氣道98具有分別由基本上橫向穿過(guò)排氣道98的第三和第四 平面163、 164限定的第三和第四橫截面。第三橫截面大于第四橫截面，并 且比第四橫截面更靠近排氣口 94，以提高尾氣通過(guò)排氣道98的流動(dòng)效率。 在所示結(jié)構(gòu)中，排氣流道99基本上為圓錐形，限定了大約為4° 10°的夾 角A2。通過(guò)提高尾氣通過(guò)排氣道98的流動(dòng)效率，可以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)10工作 期間更有效的燃燒。因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)空氣流動(dòng)，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī) 10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 參照?qǐng)D9，發(fā)動(dòng)機(jī)IO采用了預(yù)計(jì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)IO碳?xì)浠衔锱欧诺臐?rùn)滑 劑控制裝置。參照?qǐng)D9，潤(rùn)滑劑控制裝置包括加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14鄰近凸緣26的部分170，以降低凸緣26和/或氣缸筒22在發(fā)動(dòng)機(jī)10工作期間的撓曲。 發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14的加強(qiáng)部170在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14第一側(cè)66上，處于在進(jìn)氣歧 管90與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14聯(lián)接時(shí)由進(jìn)氣歧管90所覆蓋的位置。
如果沒(méi)有有效加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14鄰近凸緣26的部分，則在發(fā)動(dòng)機(jī)工 作期間作用于氣缸蓋28上的力，可以引發(fā)凸緣26和/或氣缸筒22的撓曲。 更具體而言，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間作用于氣缸蓋28上的力，企圖使氣缸蓋26 與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14分離。然而，氣缸蓋28通過(guò)多個(gè)螺栓緊固到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體 14上。結(jié)果，這些力被發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14吸收。圍繞氣缸筒22的無(wú)效加強(qiáng)可 以使氣缸筒22撓曲，這可以阻止活塞環(huán)38、 42、 46在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間對(duì) 氣缸筒22有效地進(jìn)行密封。如果活塞環(huán)38、 42、 46不能對(duì)氣缸筒22有效 地進(jìn)行密封，則可以使?jié)櫥瑒┻M(jìn)入燃燒室并被燃燒。因此，燃燒的潤(rùn)滑劑 可以在活塞34上或者在燃燒室內(nèi)生成沉淀物，這極可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)10性 能的下降以及增加發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 然而，通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14中設(shè)置加強(qiáng)部170，氣缸筒22很少可能在 發(fā)動(dòng)機(jī)10工作期間撓曲。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體14的加強(qiáng)部170可以改進(jìn)活 塞環(huán)38、 42、 46在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間對(duì)氣缸筒22的密封，籍此降低進(jìn)入氣 缸筒22和燃燒室的潤(rùn)滑劑的量。這樣改進(jìn)活塞環(huán)38、 42、 46在發(fā)動(dòng)機(jī)工 作期間對(duì)氣缸筒22的密封，還可以減少進(jìn)入曲軸箱18的燃?xì)饴?。因?可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)潤(rùn)滑劑控制，可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā) 動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)IO碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 參照?qǐng)D7a，潤(rùn)滑劑控制裝置還包括確定壓縮環(huán)42、 46徑向厚度的尺寸， 以利于壓縮環(huán)42、 46的徑向?qū)ν鈸锨员愀佑行У貙?duì)氣缸筒22進(jìn)行 密封。在所示結(jié)構(gòu)中，壓縮環(huán)42、 46的徑向厚度丁3大約為2.3 mm 2.7 mm。
潤(rùn)滑劑控制裝置還包括確定壓縮環(huán)42、 46軸向厚度的尺寸，以利于對(duì) 氣缸筒22進(jìn)行密封。在所示結(jié)構(gòu)中，壓縮環(huán)42、 46的軸向厚度T4大約為 lmm 1.5mm。通過(guò)為壓縮環(huán)42、 46設(shè)定較小的徑向和軸向厚度，潤(rùn)滑劑 很少可能在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間進(jìn)入燃燒室。因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)的潤(rùn)滑 劑控制，可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降 低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 潤(rùn)滑劑控制裝置還包括使用刮油環(huán)38，優(yōu)先在發(fā)動(dòng)機(jī)10的工作沖程和 進(jìn)氣沖程期間從氣缸筒22上擦去潤(rùn)滑劑。換言之，刮油環(huán)38被設(shè)計(jì)成優(yōu)先在一個(gè)方向上從氣缸筒22擦去潤(rùn)滑油。在所示結(jié)構(gòu)中，刮油環(huán)38包括 兩個(gè)擦拭器174，該擦拭器偏向氣缸筒22并向下傾斜，以從氣缸筒22上擦 去潤(rùn)滑油，使?jié)櫥头祷氐角S箱18。 一些刮油環(huán)所使用的擦拭器被設(shè)計(jì) 成在活塞向上和向下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)都從氣缸上擦去潤(rùn)滑油。這種設(shè)計(jì)在從氣 缸上擦去潤(rùn)滑油時(shí)效率較低，并且可以使一些潤(rùn)滑劑進(jìn)入燃燒室。
通過(guò)提供具有方向性擦拭器174的刮油環(huán)38，潤(rùn)滑劑很少可能在發(fā)動(dòng) 機(jī)工作期間進(jìn)入燃燒室。因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)的潤(rùn)滑劑控制，可以延 長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)?化合物的排放。
參照?qǐng)D8，潤(rùn)滑劑控制裝置還包括在通氣器122中設(shè)置第二出口 146， 處于通氣腔126中潤(rùn)滑劑蓄積水平線(用線178表示)的上方。在所示結(jié) 構(gòu)中，設(shè)置第二出口 146離通氣腔126最低壁182的尺寸D2至少6 mm， 使第二出口 146在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間，基本上保持處于蓄積在通氣腔126中 的分離的潤(rùn)滑劑的上方。如圖8所示的第二出口 146的設(shè)置，還允許發(fā)動(dòng) 機(jī)IO在正常工作期間傾斜，而不會(huì)將第二出口 146浸在通氣腔126蓄積的 潤(rùn)滑劑中。
如果第二出口 146基本上設(shè)置在圖8所示的線下，則由于活塞34的往 復(fù)運(yùn)動(dòng)而引起的通氣腔126中的壓力脈沖，可以引發(fā)蓄積的潤(rùn)滑劑通過(guò)第 二出口 146重新進(jìn)入通氣器122。如果使蓄積的潤(rùn)滑劑重新進(jìn)入通氣器122， 則潤(rùn)滑劑可以與通氣器122中的空氣重新混合并從出口 138排出，重新引 入發(fā)動(dòng)機(jī)10。如果允許這一情況發(fā)生，則可以使?jié)櫥瑒┻M(jìn)入燃燒室并被燃 燒。因此，燃燒的潤(rùn)滑劑可以在活塞34上或者在燃燒室內(nèi)生成沉淀物，這 極可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)10性能的下降以及增加發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 然而，通過(guò)提供改進(jìn)的具有基本上遠(yuǎn)離通氣腔126最低壁182隔開(kāi)的 第二出口 146的通氣器122，蓄積的潤(rùn)滑劑很少可能通過(guò)第二出口 146重新 進(jìn)入通氣器122，籍此更加有效地防止?jié)櫥瑒┻M(jìn)入燃燒室并被燃燒。因此可 以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)的潤(rùn)滑劑控制，可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā) 動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 另外，確定第二出口 146的尺寸，以便控制返回曲軸箱18的空氣泄漏。 更具體而言，第二出口 146被形成為直徑大約為0.5mm 2mm的圓孑L，其 通流面積大約為0.2 mm2 3.1 mm2，而入口 134被形成為通流面積基本上大于第二出口 146的圓孔。如上所述確定第二出口 146的尺寸，通過(guò)減少 經(jīng)過(guò)第二出口 146泄漏的汲入潤(rùn)滑油的通氣器燃?xì)獾牧?，提高了通氣?22 的效率，同時(shí)利于在通氣器122中析出的潤(rùn)滑油，通過(guò)第二出口 146排入 通氣腔126。
參照?qǐng)D7a-8，發(fā)動(dòng)機(jī)10采用了預(yù)計(jì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锱欧诺?曲軸箱通氣器裝置。更具體而言，參照?qǐng)D7a，曲軸箱通氣器裝置包括確定 壓縮環(huán)42、 46徑向厚度的尺寸，以利于壓縮環(huán)42、 46的徑向?qū)ν鈸锨?以便更加有效地對(duì)氣缸進(jìn)行密封，如上所述。曲軸箱通氣器裝置還包括確 定壓縮環(huán)42、 46軸向厚度的尺寸，以利于對(duì)氣缸進(jìn)行密封，如上所述。
通過(guò)根據(jù)上述值確定壓縮環(huán)42、 46的尺寸，活塞34可以更加有效地 對(duì)氣缸筒22進(jìn)行密封。結(jié)果，極少可能發(fā)生燃燒空氣/燃料混合氣的漏氣， 通氣器122可以運(yùn)行得更加高效。因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)的曲軸箱通氣， 可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī) IO碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 參照?qǐng)D8，曲軸箱通氣器裝置還包括在通氣器122中設(shè)置第二出口 146， 處于通氣腔126中潤(rùn)滑油蓄積水平線的上方，如上所述。通過(guò)提供改進(jìn)的 具有基本上遠(yuǎn)離通氣腔126最低壁182隔開(kāi)的第二出口 146的通氣器122， 蓄積的潤(rùn)滑劑很少可能通過(guò)第二出口 146重新進(jìn)入通氣器122，籍此更加有 效地防止?jié)櫥瑒┻M(jìn)入燃燒室并被燃燒。因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)的曲軸箱 通氣，可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低 發(fā)動(dòng)機(jī)IO碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 參照?qǐng)D10-12，活塞34包括基本圓形的頭部212和從頭部212延伸的 活塞裙216?；緢A形的頭部212通常在其外圓周限定圓柱面220 (參見(jiàn)圖 10)。頭部212包括多個(gè)槽溝，在這些槽溝內(nèi)安裝環(huán)38、 42、 46，如上所述。
繼續(xù)參照?qǐng)D10，活塞裙216包括彎曲的第一部分224，它的至少一部 分與圓柱面220共面?；钊?16還包括具有孔232的基本扁平的第二部 分228，通過(guò)孔232容納連接銷(xiāo)(未示出)。如本領(lǐng)域所理解的，連接銷(xiāo)可 轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接活塞34和連桿36。活塞裙216還包括基本橢圓的第三部分236， 其連接彎曲的第一部分224和基本扁平的第二部分228。如圖12所示，基 本扁平的第二部分228和基本橢圓的第三部分236位于圓柱面220的徑向 內(nèi)側(cè)。參照?qǐng)D12，彎曲的第一部分224的至少一部分位于圓柱面220的徑向 內(nèi)側(cè)。具體而言，彎曲的第一部分224外圓周上的點(diǎn)P1，位于彎曲的第一 部分224與圓柱面220共面的部分，而彎曲的第一部分224外圓周上的點(diǎn) P2、 P3，分別位于彎曲的第一部分224與圓柱面220徑向向內(nèi)相隔的部分。 換言之，彎曲的第一部分224與氣缸壁240之間的間距最小在點(diǎn)P1，而彎 曲的第一部分224與氣缸筒22的氣缸壁240之間的間距，在從點(diǎn)Pl向P2 以及從點(diǎn)P1向P3運(yùn)動(dòng)時(shí)增大。在所示結(jié)構(gòu)中，全部點(diǎn)P1、 P2、 P3位于穿 過(guò)活塞裙216中間的共同水平面(未示出)上(參見(jiàn)圖ll)。
彎曲的第一部分224的這種形狀允許活塞34在點(diǎn)Pl與氣缸筒22緊配 合。在發(fā)動(dòng)機(jī)10的一些結(jié)構(gòu)中，在彎曲的第一部分224與氣缸壁240之間 在點(diǎn)P1可以采用0.013 mm的間隙。點(diǎn)P2、 P3位于彎曲的第一部分224在 發(fā)動(dòng)機(jī)10工作期間經(jīng)歷較大熱膨脹量的部分。通過(guò)將彎曲的第一部分224 上的這些部分與氣缸筒22內(nèi)部隔開(kāi)，允許這些部分變大，而基本上不會(huì)影 響發(fā)動(dòng)機(jī)10的工作?；钊?4可以與氣缸筒22在點(diǎn)Pl緊配合，以在其在 氣缸筒22內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)提供改進(jìn)的活塞34穩(wěn)定性，同時(shí)允許點(diǎn)P2、 P3處有足 夠的間隙用于發(fā)動(dòng)機(jī)IO工作期間的熱膨脹。增加活塞34在氣缸筒22內(nèi)的 穩(wěn)定性的結(jié)果在于，還可以穩(wěn)定活塞環(huán)38、 42、 46在氣缸筒22中的運(yùn)動(dòng)。 因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)活塞和環(huán)的穩(wěn)定性，可以降低潤(rùn)滑油的消耗，以 及減少燃燒的潤(rùn)滑油沉淀在活塞34和/或燃燒室內(nèi)的量，籍此降低發(fā)動(dòng)機(jī) 10炭氫化合物的排放。還可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)活塞和環(huán)的穩(wěn)定性，可以減 少進(jìn)入曲軸箱18的燃?xì)饴猓藴p少通過(guò)通氣器122和進(jìn)入燃燒室的燃 氣的量。而且，可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)活塞和環(huán)的穩(wěn)定性，可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī) IO的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏?排放。
參照?qǐng)D11，活塞裙216的第一部分224與氣缸壁240相隔可變間隙， 該間隙從鄰近頭部212的活塞裙216的一端到活塞裙216的對(duì)端可變。更 具體而言，活塞裙216的第一部分224與氣缸壁240之間的最小間隙(用 CL1表示)大約在活塞裙216相對(duì)端之間的中途產(chǎn)生。而且，活塞裙216 的第一部分224與氣缸壁240之間的較大間隙(用CL2和CL3表示)朝向 活塞裙216相對(duì)端產(chǎn)生。在所示結(jié)構(gòu)中，間隙CL1可以大約為0.013 mm， 間隙CL2可以大約為0.150mm，而間隙CL3可以大約為0.025 rrun。結(jié)果，如圖11所示，彎曲的第一部分224基本上為弧形，在活塞裙216 符合間隙CL1的位置上與氣缸壁240緊配合。加大的間隙CL2允許活塞裙 216朝向氣缸壁240熱膨脹。加大的間隙CL3提供用于改進(jìn)活塞裙216與 氣缸壁240之間潤(rùn)滑的附加間隙。因此在工作中，活塞34的最終配合在其 在氣缸筒22內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)提供改進(jìn)的活塞34穩(wěn)定性。增加活塞34在氣缸筒22 內(nèi)的穩(wěn)定性的結(jié)果在于，還可以穩(wěn)定活塞環(huán)38、 42、 46在氣缸筒22中的 運(yùn)動(dòng)。因此可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)活塞和環(huán)的穩(wěn)定性，可以降低潤(rùn)滑油的消 耗，以及減少燃燒的潤(rùn)滑油沉淀在活塞34和/或燃燒室內(nèi)的量，籍此降低發(fā) 動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠衔锏呐欧?。還可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)活塞和環(huán)的穩(wěn)定性，可 以減少進(jìn)入曲軸箱18的燃?xì)饴?，籍此減少通過(guò)通氣器122和進(jìn)入燃燒室 的燃?xì)獾牧俊６?，可以預(yù)見(jiàn)，這樣改進(jìn)活塞和環(huán)的穩(wěn)定性，可以延長(zhǎng)發(fā) 動(dòng)機(jī)10的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的性能，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)10碳?xì)浠?物的排放。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的低排放單缸發(fā)動(dòng)機(jī)10，可以引入一個(gè)或多個(gè)氣門(mén) 密封裝置、潤(rùn)滑劑控制裝置、空氣流動(dòng)裝置以及曲軸箱通氣器裝置。 本發(fā)明的多個(gè)方面闡述在下面的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1. 一種具有工作方向的單缸空冷發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體(14)，其包括單氣缸筒(22)和曲軸箱(18)；單活塞(34)，其被配置成在單氣缸筒(22)內(nèi)進(jìn)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生曲軸箱(18)中的壓力脈沖；通氣腔(126)，其至少部分地由曲軸箱(18)限定并相鄰于單氣缸筒(22)布置，所述通氣腔(126)包括在工作方向上的最低壁(182)，該最低壁限定出排道(150)，潤(rùn)滑劑通過(guò)該排道流入曲軸箱中；以及；通氣器(122)，其與曲軸箱(18)相連并與曲軸箱(18)一起完全限定該通氣腔，該通氣器(122)包括在工作方向上的底部和大體從該在工作方向上的底部豎直延伸的壁，以至少部分地限定該通氣器的內(nèi)部空間，該通氣器(122)具有一個(gè)空氣-潤(rùn)滑劑入口(134)，其被配置成允許空氣-潤(rùn)滑劑混合物穿過(guò)而到達(dá)該通氣器中，所述通氣器的壁具有一個(gè)出口(146)，該出口在底部上方與底部隔開(kāi)第一非零距離，以便于從通氣器內(nèi)部空間中將潤(rùn)滑劑排放到通氣腔(126)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作方向時(shí)，所述出口(146)在所述排道(150)上方與排道隔開(kāi)第二非零距離(D2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述空氣-潤(rùn)滑劑入口 (134)包括一個(gè)圓孔，且其中所述空氣-潤(rùn)滑劑入口 (134)的流通面積由該圓孔的直徑來(lái)限定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述出口包括一個(gè)圓 孔，且其中所述出口的流通面積由該圓孔的直徑限定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述第二非零距離(D2) 為至少6mm。
5. —種定位在工作方向上的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括 發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，其包括曲軸箱和單氣缸筒；單活塞，其配置成在單氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生曲軸箱中的壓力脈沖;多個(gè)通氣腔壁，其形成為所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的零件，以至少部分地限定 一通氣腔，所述通氣腔壁中在工作方向上的最低者具有排道，其在曲軸箱 和通氣腔之間提供流體通道；以及通氣器，該通氣器包括至少部分地圍出一個(gè)通氣器空間的在工作方向 上的底部以及側(cè)壁，該通氣器與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體相連并與所述多個(gè)通氣腔壁一 起完全限定該通氣腔，該側(cè)壁包括一個(gè)空氣-潤(rùn)滑劑入口，其在通氣腔和通 氣器空間之間提供流體連通，以及一出口，其允許流體從該出口流到通氣 腔，其中所述通氣腔包含有一部分流體，從而流體限定一液面，所述出口 定位在該液面上方一非零距離處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，6mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)， 面積在0.2mm2禾Q 3.1mm2之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)， 實(shí)質(zhì)上大于所述出口。其特征在于，所述非零距離為至少 其特征在于，所述出口限定的流通 其特征在于，所述空氣-潤(rùn)滑劑入口
9. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，其包括單氣缸筒和曲軸箱，所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體至少部分地 限定通氣腔，該通氣腔具有在發(fā)動(dòng)機(jī)工作方向上的底部，該通氣腔與單氣 缸筒相鄰布置，并包括排道，用于與曲軸箱之間流體連通；單活塞，其配置成在單氣缸筒內(nèi)進(jìn)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生曲軸箱中的壓 力脈沖；以及通氣器，其與通氣腔相鄰定位，并包括一通氣器空間，該通氣器包括 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作方向上的底部以及壁，該壁包括一空氣-潤(rùn)滑劑入口和一出口， 該通氣器被配置成通過(guò)空氣-潤(rùn)滑劑入口接收來(lái)自通氣腔的空氣-油的流動(dòng)， 將油從該流動(dòng)中分離出，并通過(guò)該出口將油排到通氣腔，所述出口定位在 通氣腔底部上方非零距離處。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述非零距離為至少 6mm。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述出口的流通面積 在0.2mm2和3.1 mm2之間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述空氣-潤(rùn)滑劑入 口實(shí)質(zhì)上大于所述出口。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述排道穿過(guò)腔氣腔 的底部形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低排放單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，包括具有單氣缸筒和曲軸箱的殼體；單活塞，其在單氣缸筒內(nèi)反復(fù)運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生曲軸箱中的壓力脈沖；通氣腔，其包括在工作方向上限定出排道的最低壁，潤(rùn)滑劑通過(guò)該排道流入曲軸箱中；及通氣器，其與曲軸箱一起完全限定該通氣腔，并包括在工作方向上的底部和從該底部豎直延伸的壁，以至少部分地限定該通氣器的內(nèi)部空間，該通氣器具有空氣-潤(rùn)滑劑入口，供空氣-潤(rùn)滑劑混合物到達(dá)該通氣器中，通氣器的壁具有出口，其在底部上方與底部隔開(kāi)第一非零距離，以從通氣器內(nèi)將潤(rùn)滑劑排放到通氣腔，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作方向時(shí)，該出口在排道上方與排道隔開(kāi)第二非零距離，從而提高引入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣和發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾氣的流動(dòng)效率。
文檔編號(hào)F02F1/42GK101424225SQ20081017454
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月17日
發(fā)明者戴夫·普羅克諾 申請(qǐng)人:布里格斯斯特拉頓公司