已知的
旋转式化油器通常用于小型两冲程燃烧发动机中,这样的燃烧发 动机应用于,例如为手持式
链锯、
叶片式
风机、
修剪机等装置中。这种化油器 的旋转式节流
阀通常具有圆筒状的节气
门,此节气门可旋转地容纳于主体的圆 筒状腔室内,所述圆筒状腔室与延伸穿过所述主体的燃气混合通道相交。旋转 式
节流阀绕轴线旋转,并且还通过介于主体和圆筒状节气门之间的
凸轮界面可 操作地在圆筒状腔室内进行轴向移动。这样,圆筒状节气门的轴向
位置取决于 处于关闭或者
怠速位置和全开或者节流阀的WOT位置之间的旋转
角位置。通 孔横向延伸穿过旋转式节流阀的圆筒状节气门并且通常可变的在纵向上与燃气 混合通道相对齐。此通孔大体上垂直于旋
转轴线延伸布置并且对齐,从而当化 油器处于WOT位置时,所述通孔大体上完全与燃气混合通道相通,并且当此 通孔大体上不与所述混合通道对齐或者与其在最小程度上与之对齐时,这时所 述旋转式节流阀或者处于关闭或者怠速位置。
与
旋转轴线同心设置的供油管从主体上向上突出并且进入到圆筒状节气 门的通孔内直至一开口的远端。怠速调整针阀固定连接到圆筒状节气门上并且 从其向下突出至通孔中,并穿过供油管的开口远端。使
流体燃料流入通孔的孔 口或者
喷嘴与供油管的壁面相通,并且与管内的怠速燃料调整针阀轴向可变的 对齐,从而改变孔口的横截面流量。由于旋转的圆筒状节流阀由凸轮带动,因 此,在其旋转的过程中,发生轴向移动,同时怠速燃料调整针阀也随之发生轴 向移动,而供油管和孔口这时保持静止。当节流阀朝WOT位置移动时,孔口 的横截面流量通常会增大。
怠速燃料调整针阀被
螺纹拧到圆筒状节气门上,从而通常对在发动机怠 速操作状态下对进入到通孔内的流体燃料量进行调整。当怠速燃料调整针阀继 续被螺纹拧紧到圆筒状节气门上时,孔口的大部分被阻塞,这样流经孔口并且 进入到通孔内的流体燃料量将被减少。在发动机处于高速运转或者WOT时, 怠速燃料调整针阀几乎
对流经孔口的燃料没有影响。相反,将采用单独的高速 燃料调整针阀。将高速燃料调整针阀螺纹拧到化油器的主体上以可调整地方式 堵塞位于主体内的主燃料供给通道,其中流体燃料通过此通道流向供油管。通 过进一步将高速燃料调整针阀螺纹拧紧到主体上,通道的大部分将被堵塞,这 样在发动机高速运转时,几乎无燃料流经供油管的孔口。
在制造旋转式化油器组件过程中,其中为了便于解释,这里假设阀的轴 线是垂直的,圆筒状腔室通常向上开口以容纳旋转式节气门,并且对齐并轴向 地支承在由主体形成的圆筒状腔室的底部并且固定到主体上的顶盖之间。与轴 线同心布置的旋转式节气门的中空轴从节气门刚性地突出并且穿过顶盖与节气 门杆相接合,其中所述杆具有通向轴内部的怠速燃料调整针阀的孔。然而,由 于顶部通常装满了顶盖、节气门杆和化油器的凸轮机构,因此通向高速调整针 阀的入口必须位于化油器主体的那一侧上,而不象怠速调整针阀那样位于顶部 处。此外,通向燃料喷嘴的燃料通道居中设置在化油器主体内,同时高速调整 针阀必须相对于燃料通道以轴向可移动的方式延伸到该通道内。
因此,当在装配线上或者维修时进行化油器的怠速和高速校准以及操作 测试时,调整必须从两个不同的方向进行,这样必将使调整工作复杂化并带来 不方便之处。另外,当将化油器安装到发动机上时,必须从两个不同方向和位 置为化油器的调整提供通道。这就限制了其它辅助设备和零部件的布置。
正如图1-4所清楚显示的,应用本发明的膜片式化油器20优选地为旋转类 型并具有燃气混合通道22,所述通道22延伸穿过主体24用于使燃料和空气的混 合物流入运转的燃烧发动机中。为了便于解释,如图中所示的内容及其方位, 主体24具有外部顶面26,旋转式节流阀28突出穿过所述顶面并且露出燃料怠速 调整针阀65以便操作者触及和调整。穿过或者位于顶面26之上可触及的还有燃 料高速调整针阀27,并且优选还有空气旁通螺钉160和怠速调整螺钉76。基本 上所有化油器调整件都位于化油器主体24的一个表面或者一侧上,这样就提高 了将化油器装配到发动机驱动装置上的灵活性,简化了终端客户或者操作者的 调整工作并且改善了制造装配和效率。
主体24还具有接纳燃料调节腔组件32的外部底面30、带有混合通道22进 口的前端34、带有混合通道22出口的相对后端36、以及
水平横跨于所述前后端 34、36之间并且竖直横跨于顶底面26、30之间的侧部38。优选,侧部38通常由 燃料
泵组件40支承,其中所述燃料泵组件40将加压燃料输送到调节腔组件32 中,主体24的后端部36安装到燃烧发动机上(未示出)。
由于容纳于主体24基础部分58上圆筒状空腔48内的节流阀28的介入,混 合通道22划分成上游和下游区域42、44。旋转式节流阀28的圆筒形节气门或者 圆筒管46容纳于圆筒形空腔48内,绕大体上垂直于混合通道22的轴线50旋转并 沿所述轴线50轴向移动。通孔52侧向延伸穿过圆筒形节气门46并且根据转角可 调整地、大致纵向地对准介于关闭位置和全开的节气门位置之间的混合通道 22,其中所述关闭位置大体上使上游区域42与下游区域44相隔绝,而全开节气 门位置通过通孔52提供两区域之间最大的连通。
圆筒形节气门46优选地具有带有通孔52、直径较大的圆筒形基件54和穿 过并从顶面26向外突出的、直径较小、共轴的、以及大致中空的轴或杆56。轴 56优选与基件54形成一整体或是单一件,并且在离开主体24的外部远端处连接 到旋转式节流阀28的节气门杆60上。连接件62优选是铰接式的以旋转到杆60的 远端,杆60的远端离开轴56径向向外设置以结合到鲍登拉索(Bowden cable)64 的连接端或者线端,从而远程控制旋转式节流阀28。
杆60具有与轴线50同心的孔63,提供给诸如螺丝刀的工具67去到燃料怠 速调整针阀65的开槽头部的入口。优选将怠速调整针阀65拧入中空轴56的内 部,并且沿着轴线50向下突出并横向伸入节气门46的通孔52内。供油管69的开 口远端容纳怠速调整针阀65的远端或顶部,并沿轴线向上突出和横向伸入通孔 52中。供油管69接收来自燃料调节腔组件32的液体燃料并且使这些燃料通过位 于供油管69的圆筒壁上的燃料喷嘴或者孔口71排放到通孔内,其中所述孔口71 由内部怠速调整针阀65进行可调整并可变化地阻塞。
优选地,通过至少一个压缩卷簧66将旋转式节流阀28
偏压关闭,其中所 述卷簧66绕位轴56设置并且轴向压缩在主体的机加工机部58的上部下侧68和圆 筒形节气门46的基件54之间。凸轮界面70位于圆筒形节气门46基件54远端的、 仿形的或者坡面的端部61与主体24上的圆筒形空腔48的坡面底面72之间,并且 与
弹簧66的轴向力共同作用,迫使旋转式节流阀28趋向关闭或者怠速位置。当 拉动鲍登拉索64的致动线时,旋转式节流阀28克服弹簧66的偏压力优选地朝打 开位置旋转并且向上轴向移动,当鲍登拉索64在弹簧66和凸轮界面70的回复力 作用下松弛时,阀自动旋转并且朝偏压关闭位置轴向向下移动。由于当节气门 发生旋转时,圆筒形节气门46优选由凸轮带动进行轴向移动,因此当旋转式节 流阀28发生旋转时,怠速调整针阀65也轴向移动出入供油管69。这样,怠速调 整针阀100可变地堵塞位于管69的圆筒壁上的孔口71,其中所述孔口基本上与 通孔52连通以将液体燃料输送到混合通道22。
最好如图3所示,优选由主体24的环形底部套环73载有底面72,其中所述 套环73接合并大体上同心设置在供油管69的基底端。为了将旋转式节流阀28从 底部插入圆筒形空腔48内的制造装配操作,套环73基本上与主体24的基础部分 58分开,贴服地装配在圆筒形空腔48内并在其中可旋转地受调或者固定,并且 由燃料调节腔组件32支承或者承载。可替换地,为了将旋转式节流阀28从顶部 插入到圆筒形空腔48内的制造装配操作,套环73优选与主体24的基础部分58形 成为一整体,正如图5和6所示。
最好如图1、2和5所示,旋转式节流阀28的杆60带有取向大体上垂直于顶 面26并且自轴线50径向向外隔开的弯头74。优选地,通过将杆的周边部分弯曲 成直角形成弯头74。弹簧加载怠速调整螺钉76由主体24基础部分58支承,并且 优选以相对于轴线50大约成一直角拧到所述基础部分58,以可调地对接弯头74 从而限制旋转式节流阀28朝偏压关闭位置旋转,并且能够进行这种旋转式节流 阀28的怠速微开位置调整。可替换地是,现在本领域技术人员将理解的是,也 可将调整螺钉76拧入凡是组装需要而
指定应用的燃料泵组件40上。
燃料调节腔组件32和燃料泵组件40基本上整合到旋转式化油器20的主体 24中,并且呈堆叠结构,彼此基本上垂直布置。化油器20优选接收来自燃料源, 例如发动机驱动装置的自带油箱(未示出)并通过倒钩连接器78的流体燃料, 其中所述倒钩连接器78从承接主体24侧部38的泵组件40侧板80向下突出。基本 上相对侧部38设置的侧板80的内表面82面对弹性柔性泵膜片86的干燥侧84,所 述膜片86具有密封于基础部分58的外面90与主体24的侧部或者侧板80的内面82 之间的周向边缘88。脉动压力腔92界定在侧板80的内面82和膜片86的干燥侧84 之间并且通常与燃烧发动机的
曲轴箱(未示出)相连通。泵腔94限定于泵膜片 86的相对湿侧96与主体24基础部分58的外面90之间。
泵组件40使加压的液体燃料从泵腔94通过主体24基础部分58上的燃料通 道98,并流至燃料调节腔组件32的调节腔98内。燃料调节腔组件32具有弹性柔 性并且优选是呈回旋状的调节膜片100,所述膜片使燃料调节腔98与大气或者 优选通到大气的基准腔114分开。调节膜片100基本上容纳于主体24的外部
底板 104和主体24的中间板106之间,并且沿着周向边缘102密封到优选带有底面30 的外部底板104上,其中所述中间板106密封地接合到基础部分58上。优选地,
垫圈或者O型环108在基础部分58的向下表面110和中间板84的向上表面112提供 了必要的密封。燃料调节腔组件32的基准腔114限定于调节膜片100的相对干燥 侧116和底板104的向上表面118之间,调节腔98限定在调节膜片100的湿侧120 和中间板106的相对向下表面122之间。
燃料调节腔组件32的带有柔性球管124的手工起动泵或者换气泵(purge pump)以
现有技术中公知的方式操作,并且具有双通伞形阀126。换气球管124 的周向边缘128密封地接合在主体24的底板104的向下底面30和底架130之间。
在发动机的运行中,来自发动机曲
轴箱的
压力脉动被泵组件40的压力腔92 接收,使得泵膜片86挠曲出入压力腔92。当膜片86挠曲进入压力腔92时,燃料 从远处的油箱或者燃料源通过连接器78和相应的通道126流到膨胀的泵腔94 内。由此通道126提供主体24的侧板80和基础部分58之间的流体连通,并且受 到使燃料流入泵腔94并防止燃料回流至油箱内的进口止回阀(未示出)介入。 优选地,该止回阀通常位于侧板80和基础部分58之间。
当随着
曲轴箱内的压力增大、泵膜片86朝泵腔94挠曲回来时,泵腔94的 容积减小,使得转移的燃料流经出口止回阀(未示出),其中所述出口止回阀 通常位于燃料通道132内,所述燃料通道132通过燃料调整或者调节阀134间歇 地与调节腔98相通,其中当在调节腔98中达到足够的燃料压力或者燃料体积 时,所述燃料调节阀134关闭。
最好如图5所示,燃料调节阀134位于燃料调节腔98内并且由中间板106支 承。燃料通道132大体上位于主体24的基础部分58中。如图3和5所示,燃料通 道132在泵腔94和燃料调节腔组件32的调节腔98之间连通。在图5所示修改的化 油器20中,通道132与基础部分58内的孔136连通,其中所述孔136贯穿基础部 分58的下表面110。中间板106的圆筒状肩部138内通常容纳有调节阀134并且从 上表面112向上突出,以在组装旋转式化油器138时容纳到孔136中。现在对本 领域技术人员而言明显地是,通过将调节阀134总体上进一步容纳于中间板106 内而可将圆筒形肩部138去除,从而产生中间板106的基本呈平面状的上表面 112。
调节阀134具有伸长臂140,该伸长臂140具有第一端和第二端,其中所述 第一端跨式
接触调节膜片100的中央凸起141,所述第二端形成有阀头142,该 阀头密封坐在由中间板106的圆筒状肩部138支承的环形
阀座144上,并且基本 上在阀打开时与燃料通道132连通。阀头142通常由压缩于中间板106的下表面 122和枢转臂140之间的
压缩弹簧146偏压于阀座144上,其中枢转臂140枢转所 绕的点优选位于第一端和固定到中间板106的销148之间。当调节阀开启时,燃 料流经燃料通道132并流入到调节腔98内,由弹簧146迫压在膜片上的臂140的 第一端随调节膜片100的向下挠曲而下降。这使相对第二端向上移动或者枢转 带动阀头140直到它松弛地密封在阀座144上,由此将调节阀134置于关闭位置。 调节阀134保持关闭并且抵抗着由燃料泵组件40产生的燃料压力直到排出调节 腔98的燃料将腔室压力降低,从而使基准腔室114内的压力超过调节腔98内的 压力。一旦超过所述压力,(即,在调节膜片上产生足够的压差),调节膜片 100克服伸展的压缩弹簧146的任何残余偏压力挠曲进入调节腔98中。
最好如图3所示,供油管69通过至少部分位于主体24的中间板106内的燃 料通道150与燃料调节腔组件32的调节腔98连通。燃料通道150具有位于中间板 106内的下分支部152,其中所述分支部152延伸在中间板106上表面112上的进 出口154、156之间。出口156与主体24的环状套环73内的供油管69的液体燃料 连通。进口154通常接收来自主体24基础部分58内的燃料通道150的上分支部或 者第二分支部158的燃料,其中所述第二分支部与优选拧到主体24基础部分58 上的高速调整针阀27相交。高速调整针阀27优选拧到主体24的基础部分58上, 以可调节地与燃料通道150的第二分支部158相交并将其阻塞,其中燃料通道150 的第二分支部158在下分支或第一分支部152的入口154和止回阀162之间连通, 止回阀162通常被支承在中间板106的上表面112所限定的凹槽166中。通常在发 动机停机后,止回阀162操作防止空气和
蒸汽回流到调节腔组件32内。止回阀162 优选具有盘164,其中当下游压力超过调节腔98内的压力时,该盘落置于凹槽166 内的上表面112的环形部分内。座或者环形部分将位于中间板106内的输送口包 围,其中所述输送口直接与调节腔98相通。当燃料流出调节腔98后,然后流经 开启的止回阀162,盘164与保持器168接触,所述保持器168位于凹槽166内并 具有若干向下突起的指部,所述指部与盘164接触,然而提供了足够的间隙以 供燃料流过。
最好如图2和3所示,旋转式化油器20的空气旁通螺钉160在当发动机怠速 时可对流经混合通道22的混合物的
空燃比例进行精确调整。空气旁通螺钉160 与位于主体24基础部分58内的旁通通道161相交,其中所述旁通通道161在混合 通道22的上游区域42和圆筒状腔室48或者通常的下游区域44之间直接连通。旁 通螺钉160的螺杆或者柄163旋拧式安装到基础部分58上,从而可调节地使螺钉 160的顶部165移入或移出空气旁通通道161从而调节流经空气旁通通道161的气 流。当一部分进气通常通过旁通通道161在旋转式节流阀28周围经过时,节气 门46的通孔52内
负压下降并且通
过喷嘴71的燃料喷射量减少。因此,通过调节 旁通空气的流量,可以精确地调节在怠速时燃料喷射量。优选,当旋转式节流 阀28处于全开位置并且发动机以较高的转速运行时,通过节气门46的基件54将 旁通通道161切断。
如图3所示,主体24的底板和中间板104、106通过一对短固定件170彼此 固定在一起,其中所述固定件170优选具有螺纹并且成对角布置或者位于板的 对角处,从而通过大体上均匀的分布
载荷的将调节腔组件32固定在一起。为了 容纳短固定件170并与之接合,中间板106具有一对螺纹
盲孔172,所述盲孔轴 向地对齐于一对不带螺纹的通孔174。通孔174提供了用于固定件170的间隙配 合并且它优选延伸穿过调节膜片或者密封部分100、底板104和架130。
短固定件170优选包括头部176和螺纹柄178,所述螺纹柄具有一定长度, 从而在将中间板106和底板104固定到一起时,头部176与架130接合并且螺纹柄 178被螺纹拧紧到中间板106的螺纹盲孔172内,并且优选终止于其内。因此, 短固定件170的长度优选等于或者小于组件32的堆垒高度。这样,底板104和中 间板106可通过固定件170彼此相连,而独立于和不干涉燃料调节腔组件32到主 体24的空气-燃料混合部或者基础部分58的连接。在通过短固定件170将底板和 中间板104、106相互连接到一起时,调节腔98和大气腔114通过由短固定件170 产生的力基本上密封,从而防止污染物进入当中。
如图4和5所示,通常容纳燃料调节腔组件32的中间板106和底板104通过 一对长固定件180固定到空气-燃料混合部或者基础部分58上,其中所述长固定 件180优选
螺纹连接并且在成对角布置或者彼此相对布置,同时它们在相邻角 处与短固定件170相对。中间和底板106、104具有各自的通孔182、184,这些 通孔适于彼此在轴向和横向上对齐并且容纳长固定件180。
长固定件180具有头部186和具有一定长度的螺纹柄188,从而在使柄188 穿过对齐的通孔182、184时,头部186接合到架130上,并且所述螺纹柄188延 伸穿过所述中间板106,通过螺纹拧紧的方式容纳于主体24基础部分58内的螺 纹盲孔190中。因此,长固定件180的柄188的长度优选地大于调节腔组件32的 堆垒高度。同样地,可在不拆除将中间板106和底板104彼此连接的短固定件170 的情况下,将燃料调节腔组件32连接到基础部分58上并且由此拆除。应该认识 到,如果在底板104内形成沉孔(未示出)用于在当中容纳固定件180的头部186, 长固定件180的长度可等于或者小于组件32的堆垒高度。在这种情况下,如果 需要的话,可通过另外的固定件将架130固定到底板104上。
为了便于正确拆卸固定件170、180,优选所述固定件的头部彼此不同。 例如,短固定件170在这里为大头螺钉,而长固定件180为六角槽头螺钉。
因此并且如图34所示,当环形套环73刚性地形成于中间板106上并且可拆 卸地紧密固定到主体24基础部分58的圆筒形腔室48内时,通过松开长固定件180 将调节腔组件32从基础部分58上拆除,因为调节腔组件32从基础部分58上的拆 除,就便利地露出供油管69以进行维护和清理。一旦将燃料调节腔组件32从基 础部分58上拆除,就可在不必有害地暴露膜片100的情况下容易地清洁突出的 燃料喷嘴69。例如,不必暴露调节膜片100,可将加压空气吹入燃料喷嘴69或 者主燃料喷嘴71内,当中会流经位于中间板106内的燃料通道150的下分支部152 并通过中间板106的上表面112载有的入口154排出中间板。这样调节膜片100与 所述加压空气相隔并且避免因此损坏。此外,位于中间板106凹槽166内的止回 阀162可被容易地从燃料调节腔组件32中拆除,从而便于维护或者更换,并且 不必涉及组件32的其它部件。总之,在清洁燃料喷嘴38或者检查/更换止回阀162 的同时,大体上减少了污染物进入调节腔98和/或大气腔114的任何潜在危险。 另外,当清洁燃料喷嘴38以及维护止回阀162时,也消除了损坏各自腔室98、114 内的内部元件,例如杆54或者膜片30的风险。
最好如图2和3所示,可从化油器20的同一侧优选为顶面26调节、检修类 似怠速调整针阀65、高速调整针阀27以及旁通螺钉160的部件。优选地,高速 调整针阀27相对于轴线50沿轴向伸长,并且具有顶部192和杆或柄,所述顶部 可移入并移出燃料通道150的上分支部158,而所述杆或柄具有可拧入主体24基 础部分58内的螺纹部194。通过采用工具67转动高速调整针阀27,容纳高速调 整针阀27顶部192的燃料通道150的上分支部158的开口面积或者流量面积可发 生变化,从而调节流经燃料通道150并且流入混合通道22的燃料的体积。由于 怠速调整针阀65、高速调整针阀27以及空气旁通螺钉160大体上平行布置,因 此从同一方向
定位工具67调整针阀和螺钉。这样,调整工具67工作所需的、介 于化油器20和周围结构之间的空间仅仅是在化油器20的一侧。当将化油器主体 24安装到发动机上时,这就最大限度地降低了对其它部件布置的局限。
此外,在制造组件期间,将怠速和高速调整针阀65、27和旁通空气螺钉160 插入到主体24基础部分58内的操作也优选地上从同一方向或者通过顶面26进 行,这样通过避免在每一针阀插入时需要旋转或者重置化油器20,因而简化了 制造工序。优选地,针阀65、27和旁通螺钉160具有头部196,所述头部196带 有暴露在外部穿过顶面26的狭槽198,此狭槽用于在终端客户调节过程中容纳 相同的工具67。通过将
活塞200压配合到节气门轴56的孔63内防止了怠速调整 针阀65发生
破碎。
如前所述,在组装的过程中,高速调整针阀27优选插入穿过顶面26并且 节气门46优选插入穿过主体24基础部分58的相对下表面110。在保持对穿过顶 面26的针阀27、65以及旁通螺钉160进行调节的同时,图5和6所示修改的化油 器大体上与此装配过程相反,其中所述针阀和螺钉大体上平行于轴线50。在此 修改的
实施例中,高速调整针阀27的装配采用优选由塑料制成的主体24的套筒 202来进行,其中所述套筒周向地将高速调整针阀27包围并且松弛地握持所述 高速调整针阀27以减少或者消除针阀无意的旋转。带有螺纹拧紧在其内的针阀 27的套筒202通过下表面110紧贴地插入到主体24基础部分58内的孔204中。如 前所述,燃料调节腔组件32接合到基础部分58帮助防止了套筒202的任何轴向 窜动以及针阀27移出孔204。在化油器20修改实施例中的燃料通道150部分限定 或者载有燃料通道150的上分支部159。下分支部152通常横向位于中间板106的 上表面112和基础部分58的下表面110之间并且由垫圈108进行密封和局部定 位。又如图5所示,由于节气门46被插入穿过顶面,因此套环73优选地与基础 部分58形成一体或者呈单件形式。然而,本领域的技术人员现在将理解的是, 如果供油管69的清洁需要在燃料调节腔组件32拆除的情况下进行的话,那么套 环73则不需要与基础部分58形成一体。
在这里所披露的本发明的结构构成了目前的优选实施例的同时,本领域 技术人员将容易地得知其它实施例。这里不试图去提及本发明所有可能的等同 形式或者派生结构。应该理解的是,这里所用到的术语仅仅只是描述性的,而 不起限制作用,在不偏离于本发明的精神和范围之内可对本发明进行各种改 变。本发明由以下权利要求限定。
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申请申请人要求分别于2005年3月14和2005年1月11日申请的日本
专利申请 No.2005-070771和No.2005-003355的优先权。