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用于四冲程 发动机的润滑系统

阅读：1008发布：2020-05-21

专利汇可以提供用于四冲程发动机的润滑系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于四冲程发动机的润滑系统，包括：用于储存润滑油的油盘(1)；设置有曲轴 (6)的曲轴箱 (2)，曲轴(6)具有平衡块 (61)并与气缸 (5)的活塞 (62)接合；齿轮组件室(3)；摇臂室(4)；以及用于从油气混合物分离气体和油的油气分离器(7)；其中，油盘(1)通过吸油通道(21)与曲轴箱 (2)连通，第一止回阀 (211)设置于吸油通道(21)中；曲轴箱(2)通过第一输油通道(22)与齿轮组件室(3)连通；齿轮组件室(3)通过第二输油通道(41)与摇臂室(4)连通，齿轮组件室(3)通过第三输油通道(31)与油盘(1)连通；摇臂室(4)通过第一回油通道(42)与曲轴箱(2)连通，第二止回阀(421)设置于第一回油通道(42)中。，下面是用于四冲程发动机的润滑系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于四冲程发动机的润滑系统，包括：
油盘(1)，用于储存润滑油；
曲轴箱(2)，在所述曲轴箱中设置有曲轴(6)，所述曲轴(6)具有平衡块(61)并与气缸(5)的活塞(62)接合；
齿轮组件室(3)；
摇臂室(4)；以及
油气分离器(7)，用于从油气混合物分离气体和油；
其中，所述油盘(1)通过吸油通道(21)与所述曲轴箱(2)连通，第一止回阀(211)设置于所述吸油通道(21)中；
所述曲轴箱(2)通过第一输油通道(22)与所述齿轮组件室(3)连通；所述齿轮组件室(3)通过第二输油通道(41)与所述摇臂室(4)连通，并且所述齿轮组件室(3)通过第三输油通道(31)与所述油盘(1)连通；所述摇臂室(4)通过第一回油通道(42)与所述曲轴箱(2)连通，第二止回阀(421)设置于所述第一回油通道(42)中。
2.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，所述第一回油通道(42)是从所述摇臂室(4)出来的唯一回油通道。
3.根据权利要求1或2所述的润滑系统，其中，所述油气分离器(7)通过设置有第三止回阀(711)的第二回油通道(71)与所述曲轴箱(2)连通，以使得当所述曲轴箱(2)中是负压时，所分离的润滑油能够从所述油气分离器(7)流至所述曲轴箱(2)。
4.根据权利要求3所述的润滑系统，其中，第一止回阀(211)、第二止回阀(421)和第三止回阀(711)中的至少两个是一个相同的阀(211，421，711)，所述相同的阀(211，421，
711)是回转阀或者由移动活塞(62)打开和关闭的阀的形式。
5.根据权利要求4所述的润滑系统，其中，第一止回阀(211)、第二止回阀(421)和第三止回阀(711)中的所有三个是一个相同的阀。
6.根据权利要求1或2所述的润滑系统，其中，所述油气分离器(7)通过设置有第三止回阀(711’)的第二回油通道(71’)与所述油盘(1)连通，以使得当所述油盘(1)中是负压时，所分离的润滑油能够从所述油气分离器(7)流至所述油盘(1)。
7.根据权利要求1或2所述的润滑系统，其中，所述油气分离器(7)通过第二回油通道(71’)与所述油盘(1)连通，并且第三止回阀(711’)设置在所述第二回油通道(71’)中，以防止油从所述油盘(1)流至所述油气分离器(7)。
8.根据权利要求3所述的润滑系统，其中，所述第二止回阀(421)和所述第三止回阀(711，711’)由聚合物或橡胶材料制成。
9.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，所述油盘(1)通过进气通道(72)与所述油气分离器(7)连通，以使得当所述油盘(1)中是正压时，气体能够从所述油盘(1)流至所述油气分离器(7)。
10.根据权利要求9所述的润滑系统，其中，所述进气通道(72)在所述油盘(1)的一个位置处具有开口，不管所述发动机的倾斜角度如何，所述位置始终位于油面之上。
11.根据权利要求9或10所述的润滑系统，其中，所述油盘(1)设置有与所述进气通道(72)连通的输气通道(23)，在所述进气通道(72)中设置有销杆(24)；当所述发动机倒置时，所述销杆(24)由于其本身的重量而能够堵塞所述输气通道(23)的出口，从而，防止将气体和润滑油输入所述油气分离器(7)。
12.根据权利要求11所述的润滑系统，其中，所述销杆(24)的一端形成有锥形部(241)，所述锥形部的外径大于所述输气通道(23)的出口，从而，所述锥形部(241)能够堵塞所述输气通道(23)的出口。
13.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，所述曲轴箱(2)通过进气通道(72’)与所述油气分离器(7)连通，以使得当所述曲轴箱(2)中是正压时，气体能够从所述曲轴箱(2)流至所述油气分离器(7)。
14.根据权利要求13所述的润滑系统，其中，所述进气通道(72’)设置有第五止回阀(721)，以防止在从所述油气分离器(7)至所述曲轴箱(2)的方向上的流动。
15.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，所述摇臂室(4)通过进气通道(81)与所述油气分离器(7)连通，以使得能够从所述摇臂室(4)流至所述油气分离器(7)。
16.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，所述油气分离器(7)通过出气通道(73)与所述气缸(5)的进气口连通，以使得能够从所述油气分离器(7)流至所述气缸(5)。
17.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，所述第一输油通道(22)设置有第四止回阀(221)，以使得当所述曲轴箱(2)中是负压时，能够防止从所述齿轮组件室(3)流至所述曲轴箱(2)。
18.根据权利要求17所述的润滑系统，其中，所述第四止回阀(221)为回转阀形式。
19.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，所述第一止回阀(211)包括设置于所述吸油通道(21)中的阀本体(2111)、滚珠(2112)和在所述滚珠(2112)上作用的弹簧(2113)；
当所述第一止回阀(211)没有受到外力时，所述滚珠(2112)保持堵塞所述阀本体(2111)并堵塞所述吸油通道(21)，以防止所述曲轴箱(2)中的润滑油回流到所述油盘(1)中。
20.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，在曲轴箱本体(2A)和气缸(5)之间的安装面中或者在两个曲轴箱本体之间的安装面中布置有至少一个凹槽，从而，产生至少一个从曲轴室(20)至所述曲轴(6)并且旨在与所述曲轴(6)中的凹部配合的管道(22)。
21.根据权利要求20所述的润滑系统，其中，所述第一输油通道(22)形成为至少一个位于所述曲轴箱本体(2A)和所述气缸(5)之间的管道(22)，所述第一输油通道(22)设置有第四止回阀(221)，所述第四止回阀是形成为所述曲轴(6)中的凹部的回转阀，使得对于所述活塞(62)的某些位置，当所述曲轴室(20)中是正压时，能够从所述曲轴室(20)流出。
22.根据权利要求1所述的润滑系统，其中，所述吸油通道(21)的下端被第一本体(2A)中的第一内壁(11)围绕并与第二本体(2B)中的第二内壁(12)匹配，所述吸油通道的下端用作从所述油盘的进油道，所述内壁(11，12)分隔所述油盘(1)的进油容积(10)，所述进油容积小于总油盘容积的50％，并且所述进油容积通过多个小孔连通至所述油盘(1)的外容积(15)。
23.根据权利要求22所述的润滑系统，其中，所述进油容积小于总油盘容积的40％。
24.根据权利要求23所述的润滑系统，其中，所述进油容积(10)小于总油盘容积的
30％。
25.根据权利要求24所述的润滑系统，其中，所述进油容积(10)小于总油盘容积的
20％。
26.根据权利要求22或24所述的润滑系统，其中，所述第三输油通道(31)或第三回油通道(43；43’；43”)或旁路通道(44)中的至少一个在所述进油容积(10)内具有出口端，以帮助填充此容积。
27.根据权利要求1所述润滑系统，其中，对于发动机的倒置状态，所述油盘(1)中的吸油通道(21)的开口没有被油覆盖。

说明书全文

用于四冲程发动机的润滑系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于四冲程发动机的润滑系统。

背景技术

[0002] 在园艺、农业机械和工业应用(例如，割草机、链锯、耕作机具、发电机、便携式灌木清除机、吹风机等)中已经广泛使用传统的二冲程和四冲程小型通用发动机。二冲程发动机的缺点是，发动机润滑剂与燃料混合，从而显著增加污染物的排放。由于污染物排放规定变得越来越严格，所以在尽可能多的应用中用四冲程发动机替代二冲程发动机。然而，四冲程发动机具有更复杂的润滑系统，这使得发动机在以倾斜角度运行时不太起作用。润滑成为每个发动机厂商的主要设计问题。现在，仅有本田公司具有四冲程发动机可在各种倾斜角度下工作的成熟技术并将其用于批量生产，比较EP835987。特殊油箱围绕安装在曲轴上的旋转刀片，以产生油雾。虽然对此有效，但是发动机比如下所述的飞溅润滑式发动机更宽、更重、更贵。Fuji Robin的US 6,213,079示出了带有复杂且可能容易损坏的润滑系统的发动机。尤其是其包括从其摇臂室至其曲柄和其油箱的回油通道的复杂系统。传统的四冲程小型发动机用油泵来抽润滑油，以润滑发动机零件(汽车和摩托车四冲程发动机都用此方法润滑)。通用发动机的另一种润滑方法使用浸入油中并将油溅起以润滑发动机的钩子。然而，飞溅润滑在发动机以一定角度倾斜时也具有发动机运行的限制。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的是提供一种发动机润滑系统，其允许发动机正常工作并保持其润滑功能，即使发动机以倾斜角度运行时也一样，从而提高发动机的竞争力。

[0004] 本发明的另一目的是提供一种低成本发动机润滑系统，其可使发动机保持正常的润滑功能，却不增加发动机零件的成本。

[0005] 本发明的又一目的是提供一种带有低成本润滑系统的低重量发动机，所述润滑系统能够以各种倾斜角度运行，却不减弱润滑功能。

[0006] 这些目的通过如下所述的润滑系统来实现：

[0007] 一种用于四冲程发动机的润滑系统，包括：用于储存润滑油的油盘；曲轴箱，在所述曲轴箱中设置有曲轴，曲轴具有平衡块并与气缸的活塞接合；齿轮组件室；摇臂室；以及用于从油气混合物分离气体和油的油气分离器；其中，油盘通过吸油通道与曲轴箱连通，第一止回阀设置于吸油通道中；曲轴箱通过第一输油通道与齿轮组件室连通；齿轮组件室通过第二输油通道与摇臂室连通，并且齿轮组件室通过第三输油通道与油盘连通；摇臂室通过第一回油通道与曲轴箱连通，第二止回阀设置于第一回油通道中。

[0008] 优选地，第一回油通道是从摇臂室出来的唯一回油通道。与US6,213,079相比，这提供了清楚的简化。

[0009] 当发动机的活塞在气缸中向上运动以在曲轴箱中形成负压时，曲轴箱可从油盘、摇臂室和油气分离器吸取润滑油。当活塞向下运动以在曲轴箱中产生正压时，曲轴箱中的润滑油和气体可被压入齿轮组件室中。同时，齿轮组件室处于正压中。因此，齿轮组件室中的润滑油和气体可同时被压入摇臂室和油盘中。油盘中的气体处于正压并进入油气分离器，以将润滑油与气体分离。将所分离的气体输入气缸以在气缸中燃烧，并且，当活塞移动以使得曲轴箱处于负压时，所分离的润滑油在下一个冲程被吸入曲轴箱。因此，完成发动机的润滑油循环。此外，当发动机倾斜或甚至倒置时，可将润滑油限制于油盘中，以防止大量润滑油进入燃烧室而导致发动机熄火。同时，润滑系统可保持起作用。

[0010] 本发明的技术是，油盘通过吸油通道与曲轴箱连通，第一止回阀设置于吸油通道中；曲轴箱通过第一输油通道与齿轮组件室连通，第四止回阀设置于第一输油通道中；齿轮组件室通过第二输油通道与摇臂室连通，并且，齿轮组件室通过第三输油通道与油盘连通；摇臂室通过第一回油通道与曲轴箱连通，第二止回阀设置于第一回油通道中；油气分离器通过第二回油通道与曲轴箱连通，第三止回阀设置于第二回油通道中；油气分离器通过进气通道与油盘连通，并且，油气分离器通过出气通道与气缸连通。当发动机的活塞在气缸中向上移动以在曲轴箱中形成负压时，第一止回阀、第二止回阀和第三止回阀打开，从而，油盘、摇臂、油气分离器中的润滑油被吸入曲轴箱。当活塞在气缸中向下移动以在曲轴箱中形成正压时，曲轴箱中的润滑油和气体被压入齿轮组件室以在齿轮组件室中形成正压；因此，齿轮组件室中的润滑油和气体被压入摇臂室和油盘。接下来，进入油盘的气体使得油盘处于正压中，并且，将气体输入油气分离器以从气体中分离润滑油。将所分离的气体输入气缸，并将所分离的润滑油吸入曲轴箱，从而完成发动机的润滑油循环。

[0011] 根据本发明的优选构造的第一止回阀包括设置于吸油通道中的阀本体、滚珠和在滚珠上作用的弹簧。当第一止回阀没有受到外力时，滚珠保持堵塞吸油通道，以防止曲轴箱中的润滑油回流到油盘中。当曲轴箱处于负压且抵抗弹簧的弹性时，滚珠与阀本体分离，从而润滑油可通过第一止回阀进入曲轴箱。当曲轴箱处于正压时，滚珠由于弹簧的弹性而阻挡阀本体。

[0012] 根据本发明的构造的第二止回阀和第三止回阀由聚合物或橡胶材料制成。当止回阀没有受到外力时，可由于其本身的弹性而阻挡止回阀的开口。当压力对聚合物止回阀作用时，开口可打开。

[0013] 替代地，第一、第二和第三止回阀是一个相同的阀，该阀优选地是回转阀或由移动活塞打开和关闭的阀(称作活塞开闭阀(pistonported valve))。这种回转阀可由曲轴中的通孔形成，其第一端设置于曲轴箱中，第二端与第一端远离并被布置为在一定的旋转角度之间打开。优选地，回转阀仅在曲轴箱中处于负压时打开，这表示，吸油通道以及第一和第二回油通道被布置为彼此流体连通，并仅在负压时与曲轴箱流体连通。负压表示，通过所述通道将气体/润滑油从摇臂室、油气分离器和油盘吸入曲轴箱。对于曲轴箱中的正压，回转阀关闭，并且，在三个通道中的每个之间或者在三个通道和曲轴箱之间没有这种连通。当然，可以有这样的布置：例如，当曲轴箱中是正压时，三个通道中的两个流体连通。此类型的阀减小了重量并节约了成本。

[0014] 优选地，第一输油通道设置有第四止回阀，第四止回阀优选地也是回转阀的形式，以允许仅当曲轴箱中是正压时气体/润滑油从曲轴箱流至齿轮组件室。通向回转阀的进气道和从回转阀出来的出气道也可布置在曲轴箱外部，并具有面向曲轴箱的端口，如下面进一步所述。

[0015] 此外，油盘设置有与进气通道连通的输气通道，销杆设置于输气通道中。当发动机的倒置时，销杆由于其自身的重量而能够堵塞输气通道的出口，从而，可防止气体和润滑油被输入油气分离器中。同样，对于发动机的倒置状态，第三输油通道可设置有用于关闭油盘和齿轮组件室之间的连通的阀。

[0016] 优选地，不管发动机的运行姿势如何，输气通道的开口设置于油盘中的始终高于油面的位置。因此，防止从油盘将润滑油吸入油气分离器。

[0017] 替代地，设置有第三止回阀的第二回油通道将油气分离器与油盘连通，并且，进气通道将油盘与油气分离器连通。因此，当油盘中是正压时，气体从油盘流入油气分离器，当油盘中是负压时，润滑油从油气分离器流至油盘。

[0018] 替代地，设置有第三止回阀的第二回油通道将油气分离器与油盘连通，并且，进气通道将曲轴箱与油气分离器连通。因此，当曲轴箱中是正压时，气体从曲轴箱流入油气分离器，当油盘中是负压时，润滑油从油气分离器流入油盘。为了防止气体/润滑油从油气分离器流入曲轴箱，可在进气通道中设置第五止回阀，仅允许所述流体从曲轴箱流入油气分离器。

[0019] 因此，通过止回阀和曲轴箱中的压力变化，根据本发明的润滑系统不仅可使得当润滑油在发动机中循环时润滑发动机的零件，而且当发动机倾斜时防止润滑油进入燃烧室而导致发动机熄火。因此，不管发动机的倾斜角如何，润滑系统都能正常工作。附图说明

[0020] 参照附图，通过阅读本发明的优选实施方式的以下详细描述，本发明对于本领域的技术人员来说将是显而易见的，其中：

[0021] 图1是根据本发明的第一实施方式的用于四冲程发动机的润滑系统的前截面图；

[0022] 图2是根据本发明的第一实施方式的用于四冲程发动机的润滑系统的侧截面图；

[0023] 图3示出了当图2中的发动机倒置时输气通道被阻挡；

[0024] 图4是从根据本发明的第一实施方式的曲轴箱的第一本体上方示出的透视图；

[0025] 图5是示出了图4中的曲轴箱的第一本体的透视图，其装配有曲轴和活塞；

[0026] 图6是从根据本发明的第一实施方式的曲轴箱的第一本体下方示出的透视图；

[0027] 图7是从根据本发明的第一实施方式的曲轴箱的第一本体下方但是从视图的另一方向示出的透视图；

[0028] 图8是示出了根据本发明的第一实施方式的润滑系统的润滑油流径的示意图。

[0029] 图9是示出了根据本发明的第二实施方式的润滑系统的示意图。

[0030] 图10是示出了根据本发明的第三实施方式的润滑系统的示意图。

[0031] 图11是示出了根据本发明的第三实施方式的另一构造的润滑系统的示意图。

[0032] 图12是示出了根据本发明的第四实施方式的润滑系统的示意图。

[0033] 图13是示出了根据本发明的第五实施方式的润滑系统的示意图。

[0034] 图14是示出了根据本发明的第六实施方式的润滑系统的示意图。

[0035] 图15是示出了根据本发明的第七实施方式的润滑系统的示意图。

具体实施方式

[0036] 参照图1至图3和图8至图15，根据本发明的优选实施方式的用于四冲程发动机的润滑系统包括油盘1、曲轴箱2、齿轮组件室3、摇臂室4和油气分离器7。油盘1用于储存润滑油。具有平衡块61的曲轴6设置在曲轴箱2中并与设置在气缸5中的活塞62接合。此外，曲轴6的两端分别安装有飞轮和设置于齿轮组件室3中的齿轮组件。

[0037] 此外，油盘1通过吸油通道21与曲轴箱2连通，第一止回阀211设置于吸油通道21中。参照图6，根据本发明的优选构造的第一止回阀211包括设置于吸油通道21中的阀本体2111、滚珠2112和在滚珠2112上作用的弹簧2113。当第一止回阀211没有受到外力时，滚珠2112保持堵塞阀本体2111并堵塞吸油通道21，以防止曲轴箱2中的润滑油回流到油盘1中。当曲轴箱2处于抵抗弹簧2113的弹性的负压时，滚珠2112与阀本体2111分离，从而油盘1中的润滑油流入曲轴箱2中。

[0038] 曲轴箱2通过第一输油通道22与齿轮组件室3连通，第四止回阀221设置于第一输油通道22中，阀221可以是回转型。图4和图5示出了以节约成本的方式布置此回转阀的优选方式。此发动机具有向下到达曲轴箱2的中心的所谓的长气缸5。曲轴箱2的第一本体2A具有用于气缸的安装平面。在此平面中，当铸造第一本体时形成凹槽22。当安装时，气缸5关闭凹槽22，从而形成管道。不用任何加工便可形成此管道，即不需要多余的成本。当然，可在气缸5的安装平面中形成凹槽22，也可在两个安装平面中都形成。此管道在水平面中从曲轴室20中的至少一个入口延伸至曲轴6的外围，在此处，其在活塞62的特殊位置(在此情况中，围绕BDC(下止点))与曲轴6中的凹部接触。出气道也被布置为与曲轴凹部接触，从而，存在从曲轴箱2至齿轮组件室3的流动。可以在曲轴6的另一侧上布置第二凹槽。与凹槽22偏移180度时，此凹槽/管道将是有效的，并优选地与曲轴6中的相同凹部一起使用，以当活塞围绕FDC(上止点)时产生流至曲轴室20的入流。用于短气缸5的曲轴箱2将替代地具有两个曲轴箱本体并在其之间具有垂直安装面。类似地，可在此垂直面中布置一个或两个凹槽/管道。可在曲轴箱本体2A和气缸5之间的安装面中或在两个曲轴箱本体之间的安装面中布置至少一个凹槽，从而，产生至少一个从曲轴室20至曲轴6的管道，并且，管道旨在与曲轴6中的凹部配合。齿轮组件室3通过第二输油通道41与摇臂室4连通，齿轮组件室3通过第三输油通道31与油盘1连通。而且，第一回油通道42在摇臂室4和曲轴箱2之间连通，第二止回阀421设置在第一回油通道42中。在本发明的一个构造中，第二止回阀421由聚合物材料制成。当聚合物止回阀没有受到外力时，可由于其本身的弹性而阻挡止回阀的开口。当压力对聚合物止回阀作用时，开口将打开。

[0039] 此外，油气分离器7通过第二回油通道71与曲轴箱2连通，第三止回阀711设置于第二回油通道71上。第三止回阀711也可由与第二止回阀421的材料相同的聚合物材料制成。而且，油气分离器7通过进气通道72与油盘1连通，并且油气分离器7通过出气通道73与气缸5连通。

[0040] 替代地，第一、第二和第三止回阀211、421、711是一个相同的阀211、421、721，例如，阀211、421、721是回转阀。这种回转阀可与图4至图5中的阀221类似地形成，或例如通过曲轴6中的通孔形成，其第一端设置在曲轴箱2中，第二端远离第一端并被布置为在某些旋转角之间打开。优选地，回转阀仅在曲轴箱2中是负压时打开，其在优选构造中表示，吸油通道21与第一和第二回油通道42、71被布置为彼此流体连通，并且仅当是负压时与曲轴箱2流体连通。通道71、42和21可附接至曲轴箱2，作为例如并排地附接至回转阀的三个入口。因此，所有三个入口将同时打开和关闭。因此，可避免42、71和21之间的非有意的交叉流动。负压表示，通过所述通道21、42、71将气体/润滑油从油盘1、摇臂室4和油气分离器7吸入曲轴箱2中。当曲轴箱2中是正压时，回转阀关闭，并且，在三个通道21、42、71中的每个之间或者在三个通道21、42、71和曲轴箱2之间没有这种连通。当然，可以有这样的布置：例如，同样当曲轴箱2中是正压时，三个通道21、42、71中的两个彼此流体连通，或者例如，三个通道21、42、71中的一个与曲轴箱2流体连通。

[0041] 曲轴箱2包括根据本发明的实施方式的第一本体2A(见图1至图7)。第一本体2A包括用于容纳曲轴6和平衡块61的曲轴室20。此外，在第一本体2A的边缘上设置用于连通曲轴室20和齿轮组件室3的第一输油通道22(图5中的箭头表示，润滑油从曲轴室至齿轮组件室的流径)。此外，形状像下盖的第二本体2B装配有第一本体2A，从而关闭油盘
1。第一本体2A设置有吸油通道21和输气通道23，销杆24设置于输气通道23中。销杆
24的一端形成有锥形部241，其外径大于输气通道23的出口。输气通道23与进气通道72连通。

[0042] 图7从下方示出了第一本体2A，第一本体2A也形成油盘1的上部。通过在第一本体2A下方装配第二本体2B而关闭油盘1。此外，将油盘1分成外容积15和内进油容积10，吸油通道21在进油容积10中具有其开口，优选地在进油容积10的下部中。当将第二本体2B装配至第一本体2A时，也通过将第一本体2A中的第一内壁11与第二本体2B中的第二内壁12(见图2)匹配而关闭进油容积10。然而，第一或优选地第二内壁12设置有用于允许油在进油容积10和外容积15之间流动的小孔(未示出)，所述孔优选地设置为靠近油盘1的底部。当通过吸油通道21将油吸入曲轴室中时，更多油将通过所述孔从外容积
15流入进油容积10，以将其填满至与外容积15基本相同的水平。进油容积小于总油盘容积的50％，并且优选地小于40％，优选地甚至小于30％或甚至20％。因此，对于发动机的垂直位置，吸油通道21的开口将优选地被覆盖在油中。当发动机倾斜时，油将通过所述小孔从进油容积10流入外容积15，优选地在进油容积10中留下足够的油，以便仍然覆盖吸油通道21的开口。优选地，对于发动机的倒置状态，吸油通道21也被覆盖在油中。对于倒置状态，没有油从外容积15流入进油容积10。这表示，在发动机在倒置状态运行一段时间之后，有这么多的油被吸入曲轴室，使得进油容积10中的油面沉至吸油通道21未被覆盖在油中的水平。这表示，油不再被吸入曲轴室，这是有利的，因为对于发动机的倒置状态，在曲轴室有大量油可能表示有大量油泄漏入燃烧室。而且，如果吸油通道21中的止回阀由于某些原因而未被适当关闭并且发动机长时间处于倒置状态，仅有有限容积的油将泄漏入曲轴室。替代地，对于发动机的倒置状态，吸油通道从不被覆盖在油中。替代地，第三输油通道
31或第三回油通道43；43’；43”或旁路通道44中的至少一个也在进油容积10内具有出口端，以帮助填充此容积。

[0043] 图1和图2示出了根据本发明的用于四冲程发动机的润滑系统的操作，其中，实线箭头指示润滑油的流径，虚线箭头指示混合有气体的润滑油的流径，空心箭头指示气体的流径。当发动机的活塞62在气缸5中向上运动以在曲轴箱2中形成负压时，第一止回阀211、第二止回阀421和第三止回阀711打开，从而，通过吸油通道21将油盘1中的润滑油吸入曲轴箱2，并且，通过第一回油通道42将摇臂室4中的润滑油吸入曲轴箱2。同时，通过第二回油通道71将油气分离器7中的润滑油吸入曲轴箱2。当活塞62向下运动以在曲轴箱2中形成正压时，通过第一输油通道22将曲轴箱2中的润滑油和气体压入齿轮组件室
3中。因此，当齿轮组件室3中处于正压时，通过第二输油通道41将齿轮组件室3中的润滑油和气体压入摇臂室4，并通过第三输油通道31压入油盘1。接下来，进入油盘1的气体处于正压，然后通过进气通道72被输入油气分离器7，以将润滑油与气体分离。通过出气通道73将所分离的气体输入气缸5，以与燃料混合并一起燃烧，以便驱动活塞在气缸中往复运动。而且，当活塞向上运动时，通过第二回油通道71将所分离的润滑油吸入曲轴箱2。
因此，完成发动机的润滑油循环。

[0044] 根据本发明的用于四冲程发动机的润滑系统不用油泵便可润滑发动机的零件。此外，参照图3，当发动机以任何角度倾斜或甚至倒置时，设置于输气通道23中的销杆24利用其本身的重量向下运动，并阻挡输气通道23的出口，以防止气体和润滑油被输入油气分离器7然后进入气缸的燃烧室，这可能导致发动机熄火。同时，甚至在一定角度倾斜时，润滑系统也可保持发动机的润滑功能。为了同样的目的，此类型的阀可用于第三输油通道31(见图11中的参考数字311)，以防止当发动机以倾斜角度运行时润滑油从油盘1流入齿轮组件室3。

[0045] 此外，可省去输气通道23，并由延长的进气通道72代替，以将油盘1与油气分离器7连通。在这种构造中，输气通道72的开口可设置于油盘1中，不管发动机的倾斜角度如何，始终在油面上方的位置处。因此，防止润滑油从油盘1流入油气分离器7。

[0046] 图8是示出了根据本发明的第一实施方式的润滑系统的润滑油流径的示意图，其中，实线箭头指示润滑油的流动方向，空心箭头指示气体的流动方向。在图8中，当活塞在气缸中向上运动以在曲轴箱2中形成负压时，油盘1、摇臂室4和油气分离器7中的润滑油被同时吸入曲轴箱2中。当活塞向下运动以在曲轴箱2中形成正压时，曲轴箱2中的润滑油和气体被压入齿轮组件室3。同时，齿轮组件室3处于正压；因此，齿轮组件室3中的润滑油和气体被同时压入摇臂室4和油盘1。油盘1中的气体处于正压并进入油气分离器7，以将润滑油与气体分离。将所分离的气体输入气缸5以与燃料混合并一起燃烧，并且，当活塞向上运动时，所分离的润滑油被吸入曲轴箱2中。因此，完成发动机的润滑油循环。

[0047] 图9是示出了根据本发明的第二实施方式的润滑系统的润滑油流径的示意图，其中，设置有第三止回阀711’的第二回油通道71’将油气分离器7与油盘1连通，并且，进气通道72将油盘1与油气分离器7连通。因此，当油盘1中是正压时，气体从油盘1流入油气分离器7，当油盘1中是负压时，润滑油从油气分离器7流至油盘1。

[0048] 图10和图11是示出了根据本发明的第三实施方式的润滑系统的润滑油流径的示意图，其中，设置有第三止回阀711’的第二回油通道71’将油气分离器7与油盘1连通，并且，进气通道72’将曲轴箱2与油气分离器7连通。因此，当曲轴箱2中是正压时，气体从曲轴箱2流入油气分离器7，当油盘1中是负压时，润滑油从油气分离器7流入油盘1。为了防止气体/润滑油从油气分离器7流入曲轴箱2，可在进气通道72’中设置第五止回阀721，如图11所示，仅允许在从曲轴箱2至油气分离器7的方向上流动。阀721和221可被布置为与参照图4至图5对阀211、421、711的描述类似的一个相同的回转阀。然后，管道
22和72’可作为两个分开的管道连通至相同的回转阀721、221。

[0049] 图12是示出了根据本发明的第四实施方式的润滑系统的润滑油流径的示意图，其中，进气通道81将最上室8与油气分离器7连通。最上室8设置在摇臂室4的顶部上并通过多个孔与摇臂室4连通。因此，当摇臂室4中是正压时，气体通过多个孔从摇臂室4流至最上室8，并经由进气通道81流至油气分离器7。油气分离器7通过设置有第三止回阀711的第二回油通道71顺次与曲轴箱2连通。因此，当曲轴箱2中是负压时，所分离的油在从油气分离器7至曲轴箱2的方向上流动。与第一、第二和第三实施方式不同，油盘1和油气分离器7之间没有直接连通。与这些实施方式类似的，存在带有止回阀421(优选地，是如所讨论的活塞开闭的止回阀或回转阀-止回阀)的第一回油通道42。第一回油通道是从摇臂室4出来的唯一回油通道。与US 6,213,079相比，这是清楚的简化。

[0050] 图13是示出了根据本发明的第五实施方式的润滑系统的润滑油流径的示意图。与第四实施方式不同，第三回油通道43将摇臂室4与油盘1连通。第三回油通道43在摇臂室4中的下点处具有其第一开口，其使得油通过第三回油通道43从摇臂室4排至油盘1。
优选地，第三回油通道43在油盘1中的下点处具有其另一开口，对于发动机的反转状态，处于油面上方的位置。因此，对于发动机的倒置状态，防止从油盘1至摇臂室4的油的回流。
优选地，油盘1中的通道43的开口也完全集中于油盘中，因此，对于发动机的侧向和/或纵向完全倾斜状态，其也将位于油面上方。

[0051] 图14是示出了根据本发明的第六实施方式的润滑系统的润滑油流径的示意图。与第五实施方式不同，第三回油通道43’将摇臂室4与第三输油通道31连通。止回阀
311’(例如，类似销杆型的重力敏感型)设置在第三输油通道31中，以防止当发动机以一定角度倾斜时，油从油盘1分别流入第三输油通道31，或流入第三回油通道43’。当使用止回阀时，油盘内的通道31的开口位置不太重要。当然，还可以结合两个原理，例如将通道开口或返回通道完全集中设置，但是在油盘中的高处，并对通道或管道提供止回阀，这将防止当发动机处于反转状态时出现油的回流。管道43’和通道31共用止回阀311’，并共同进入油盘。相反地，它们可独自进入油盘，并且可分别具有不同的止回阀。

[0052] 图15是示出了根据本发明的第七实施方式的润滑系统的润滑油流径的示意图。与第五实施方式不同，第三回油通道43”和输油通道31均设置有止回阀431、311，其关闭油盘的反向流动，以当发动机以一定角度倾斜时分别禁止油至摇臂室4和齿轮组件室3的回流。止回阀431(例如，第三回油通道43”中的重力敏感止回阀431)由旁路通道44绕开，旁路管道44在油盘1中的下点处具有其开口，因此，对于发动机的倒置状态，该开口处于油面上方。对于发动机的倒置状态，止回阀431关闭，但是，当摇臂室4中是负压时和/或当油盘1中是正压时，旁路管道44仍允许气体从油盘1在朝着摇臂室4的方向上流动。

[0053] 虽然已参照其优选实施方式描述了本发明，但是，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不背离旨在由所附权利要求限定的本发明的范围的前提下，可对本发明进行各种修改和改变。

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用于四冲程发动机的润滑系统

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