用于發(fā)動機(jī)的自動阻風(fēng)門的制作方法
【專利摘要】一種內(nèi)燃機(jī)，包括構(gòu)造成減小排氣噪音的消聲器、構(gòu)造成控制化油器內(nèi)空氣流的阻風(fēng)門、熱響應(yīng)元件以及熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其中，所述熱響應(yīng)元件聯(lián)接所述阻風(fēng)門，并且構(gòu)造成響應(yīng)所述熱響應(yīng)元件中的溫度變化而移動所述阻風(fēng)門。所述消聲器具有限定內(nèi)部和外部的殼體。所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件具有第一部分，所述第一部分定位在所述消聲器內(nèi)部且與廢氣直接接觸，并且延伸穿過所述消聲器殼體到達(dá)所述消聲器的外部。所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件還具有第二部分，所述第二部分定位在所述消聲器的外部且聯(lián)接所述熱響應(yīng)元件，所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件構(gòu)造成將所述消聲器中廢氣的熱傳導(dǎo)到所述熱響應(yīng)元件。
【專利說明】用于發(fā)動機(jī)的自動阻風(fēng)門
[0001 ] 本申請是申請?zhí)枮?01110175224.2、申請日為2011年6月22日和發(fā)明名稱為“用于發(fā)動機(jī)的自動阻風(fēng)門”的發(fā)明申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及小型內(nèi)燃機(jī)，尤其是使用化油器的小型內(nèi)燃機(jī)，例如割草機(jī)或吹雪機(jī)中的發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)的低溫啟動需要在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中更富含燃料的燃料-空氣混合物以維持燃燒反應(yīng)。在一些發(fā)動機(jī)中，這通過關(guān)閉阻風(fēng)門由此部分地抑制空氣供給到發(fā)動機(jī)而實(shí)現(xiàn)的。在發(fā)動機(jī)熱起來時(shí)，所述抑制不再需要，因?yàn)榘l(fā)送機(jī)中升起來的溫度有助于維持燃燒反應(yīng)，因而，阻風(fēng)門打開，使更多的空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管。在許多小型發(fā)動機(jī)中，阻風(fēng)門是手動致動的。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，在熱的發(fā)動機(jī)再次啟動過程中，阻風(fēng)門必須保持打開以啟動發(fā)動機(jī)并且防止發(fā)動機(jī)時(shí)快時(shí)慢地旋轉(zhuǎn)或熄火。在冷啟動過程中，如果阻風(fēng)門打開過快，由于燃料-空氣混合物不足夠豐富以維持燃燒反應(yīng)，發(fā)動機(jī)可能熄火。如果阻風(fēng)門保持關(guān)閉時(shí)間太長，發(fā)動機(jī)可能也時(shí)快時(shí)慢地旋轉(zhuǎn)，并且可能產(chǎn)生過多的碳?xì)浠衔锱欧盼?，引起火花塞結(jié)焦。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)包括構(gòu)造成減小排氣噪音的消聲器、構(gòu)造成控制化油器中的空氣流的阻風(fēng)門、熱響應(yīng)元件和熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其中所述熱響應(yīng)元件與所述阻風(fēng)門聯(lián)接，并且構(gòu)造成響應(yīng)所述熱響應(yīng)元件中的溫度變化而移動所述阻風(fēng)門。所述消聲器具有限定內(nèi)部和外部的殼體。所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件具有第一部分，所述第一部分定位在所述消聲器內(nèi)部中且與廢氣直接接觸的，并且延伸穿過所述消聲器殼體到達(dá)消聲器的外部。所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件還具有定位在所述消聲器外部且聯(lián)接到所述熱響應(yīng)元件的第二部分，所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件構(gòu)造成將熱從所述消聲器內(nèi)的廢氣傳導(dǎo)到所述熱響應(yīng)元件。
[0005]本發(fā)明的其他方面在考慮詳細(xì)描述和附圖后將變得很明顯。
【附圖說明】
[0006]圖1是包括實(shí)施本發(fā)明的自動阻風(fēng)門裝置的內(nèi)燃機(jī)的透視圖；
[0007]圖2是圖1的消聲器和自動阻風(fēng)門裝置的一部分的分解圖；
[0008]圖3是圖2的自動阻風(fēng)門裝置的分解圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例前，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不在其申請中限制到下述描述中所闡明的或者附圖中所例示的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和部件的布置。本發(fā)明能夠是其它實(shí)施例，能夠以其它多種方式實(shí)行或執(zhí)行。
[0010]圖1例示了具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)結(jié)構(gòu)的自動阻風(fēng)門裝置12的內(nèi)燃機(jī)10。發(fā)動機(jī)10包括化油器14和燃料箱18，其中化油器14用于混合將在發(fā)動機(jī)10中燃燒的燃料和空氣，燃料箱18容納要輸送到化油器14的燃料。發(fā)動機(jī)10還包括阻風(fēng)門22，阻風(fēng)門22限制空氣流通過化油器14以控制用于計(jì)量引入到燃料-空氣混合物中的燃料量的真空。發(fā)動機(jī)10還包括消聲器26，和熱傳導(dǎo)組件30，消聲器26用于使廢氣安靜地排出，熱傳導(dǎo)組件30聯(lián)接在消聲器26和阻風(fēng)門22之間，用于響應(yīng)消聲器26中廢氣的溫度而移動阻風(fēng)門22，如下面所詳細(xì)描述的那樣。自動阻風(fēng)門裝置12包括利用連接件134聯(lián)接到阻風(fēng)門22的熱傳導(dǎo)組件30。
[0011]圖2例示了消聲器26。在所例示的結(jié)構(gòu)中，消聲器26包括殼體，例如蛤殼形殼體，包括第一半殼體部分34和第二半殼體部分38。殼體34、38限定消聲器26的內(nèi)部和外部。消聲器26還包括第一壁42或擋板，和第二壁46或擋板，它們與殼體34、38配合以分別限定和分隔第一、第二、第三和第四隔室50、54、58、62。第一擋板42和第二擋板46聯(lián)接在第一半殼體部分34和第二半殼體部分38之間，優(yōu)選在二者之間在周邊邊緣沖壓或卷曲以形成密封，并且將殼體34、38和擋板42、46緊固在一起。在其他結(jié)構(gòu)中，殼體34、38和擋板42、46可以以其他方法連接、結(jié)合或固定，例如利用緊固件或焊接。還在其他結(jié)構(gòu)中，可以使用少于或多于兩個(gè)擋板，而在一些結(jié)構(gòu)可以沒有擋板。
[0012]第一半殼體部分34限定通向消聲器26的廢氣入口66。廢氣出口 70形成在第一和第二半殼體部分34、38之間的接縫中，并且由第一半殼體部分34、第二半殼體部分38、第一擋板42和第二擋板46共同限定，如圖2所示的那樣。廢氣在廢氣入口 66進(jìn)入第一隔室50，從第一隔室50流入到第二隔室54，從第二隔室54流入到第三隔室58，從第三隔室58流入到第四隔室62，并且從第四隔室62流過廢氣出口70，如用箭頭74&、7413、74(3、74(1、746、74€、748、74h、74 j所分別表不的。
[0013]參照圖2和圖3，熱傳導(dǎo)組件30包括聯(lián)接到消聲器26的熱傳導(dǎo)構(gòu)件78。熱傳導(dǎo)構(gòu)件78以懸臂方式延伸穿過位于消聲器26的內(nèi)部和外部之間的消聲器殼體34、38，并且優(yōu)選在第一和第二半殼體部分34、38之間和第一和第二擋板42、46之間以立柱支撐(staked)或卷曲，如上所述的那樣。在其他結(jié)構(gòu)中，熱傳導(dǎo)構(gòu)件78可以以其他方法聯(lián)接、結(jié)合或固定，以在消聲器殼體34、38的內(nèi)部和外部之間延伸。
[0014]熱傳導(dǎo)構(gòu)件78包括第一部分82和第二部分86。第一部分82在消聲器26的內(nèi)部和外部之間延伸，并且在鄰近廢氣入口66的第一隔室50內(nèi)固定或以其他方式聯(lián)接到第一擋板42。因而，第一部分82定位在消聲器的內(nèi)部，并且與廢氣直接接觸。第二部分86定位在消聲器26的外部，并且從第一部分82以相對于第一部分82成大致直角地延伸。優(yōu)選地，第一和第二部分82、86形成為一件;然而，在其他結(jié)構(gòu)中，第一和第二部分82、86可以分離地形成，然后聯(lián)接在一起。
[0015]第二部分86包括用于接收銷94的中心孔90，銷94具有將銷94部分地裂開成兩半的軸向切口 98。熱響應(yīng)元件102聯(lián)接到熱傳導(dǎo)構(gòu)件78的第二部分86，并且利用通過熱傳導(dǎo)構(gòu)件78的傳導(dǎo)接收來自廢氣的熱，并從那里輻射。在所例示的結(jié)構(gòu)中，熱響應(yīng)元件102包括雙金屬卷。在其他結(jié)構(gòu)中，熱響應(yīng)元件102可以是任何適當(dāng)?shù)臒岽賱悠?，例如涂錯電動機(jī)(waxmotor)、熱響應(yīng)金屬線、雙金屬盤、塑料等。熱響應(yīng)元件在發(fā)動機(jī)中的放置規(guī)定哪種類型的熱響應(yīng)構(gòu)件是適當(dāng)?shù)模@是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)10內(nèi)的條件改變了。在發(fā)動機(jī)非常高等級(達(dá)到900華氏溫度)使用過程中，廢氣溫度上升，并因而熱響應(yīng)構(gòu)件必須能夠長時(shí)間地承受極端溫度。雙金屬卷能夠承受所維持的高溫度，同時(shí)提供快速(即，所述卷相對于溫度變化)且精確的溫度測量以用于致動阻風(fēng)門。雙金屬卷102可以由具有不同熱膨脹或熱收縮系數(shù)的兩種金屬的幾種已知組合形成，使得雙金屬卷102相應(yīng)于發(fā)動機(jī)10內(nèi)的溫度變化而膨脹或收縮。
[0016]熱響應(yīng)元件12包括內(nèi)端106和外端110。內(nèi)端106由銷94的軸向切口 98接收，使得銷94保持熱響應(yīng)元件102的內(nèi)端106。熱響應(yīng)元件102封裝在熱傳導(dǎo)構(gòu)件74的第二部分86和蓋114內(nèi)。蓋114聯(lián)接到第二部分86的外邊緣，并且包括凹進(jìn)處118，凹進(jìn)處118接收熱響應(yīng)元件102的外端110以固定熱響應(yīng)元件102的外端110的位置。因而，熱響應(yīng)元件102的外端110固定而內(nèi)端106自由，以便響應(yīng)溫度變化而移動。
[0017]如上所述，內(nèi)端110聯(lián)接到銷94。銷94在孔90中可旋轉(zhuǎn)，并且在與切口 98相對的軸端聯(lián)接桿122。桿122固定地聯(lián)接銷94，使得桿122與銷94旋轉(zhuǎn)。桿122包括徑向延伸的臂126和在臂126遠(yuǎn)端處的孔130。如圖1所示，連接件134的第一端在孔130處聯(lián)接桿122的臂126。連接件134的第二端聯(lián)接阻風(fēng)門22以響應(yīng)桿122的移動而移動阻風(fēng)門22。
[0018]在操作中，熱傳導(dǎo)組件30基于發(fā)動機(jī)10的溫度動作以自動地操作阻風(fēng)門22。雙金屬卷102充當(dāng)發(fā)動機(jī)10中的熱響應(yīng)空氣流控制器，保證在冷啟動過程收縮阻風(fēng)門22以增加燃料-空氣混合物的富集度，并且保證當(dāng)發(fā)動機(jī)10達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，阻風(fēng)門22保持至少部分地打開以使發(fā)動機(jī)10的燃料效率最高和啟動性能最佳。
[0019]當(dāng)發(fā)動機(jī)10產(chǎn)生廢氣，來自這些氣體的熱利用熱傳導(dǎo)組件30通過固體材料(即熱傳導(dǎo)構(gòu)件78)傳導(dǎo)并且通過與卷102熱接觸而傳遞到卷102。如在這里所使用的，詞語“固體”限定成其意思是指不是流體或氣體的物體。這樣，與通過氣體或液體相反，來自廢氣的熱通過固體材料的分子傳導(dǎo)。所述固體材料是熱的導(dǎo)體。
[0020]卷102中增加的溫度引起所述卷膨脹或收縮，導(dǎo)致銷94和桿122旋轉(zhuǎn)。桿122的旋轉(zhuǎn)移動連接件134，連接件134又移動阻風(fēng)門22。
[0021 ]熱傳導(dǎo)構(gòu)件78直接接觸廢氣的放置使響應(yīng)發(fā)動機(jī)溫度的熱傳導(dǎo)組件30快速響應(yīng)，以便在熱啟動過程中使阻風(fēng)門22保持至少部分地打開，并且響應(yīng)熱增加和熱損耗而快速地移動阻風(fēng)門22。
[0022]熱傳導(dǎo)組件30的物理形狀、質(zhì)量和材料優(yōu)化為形成理想的熱傳導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)以在啟動，升溫和冷卻過程中，通過熱傳導(dǎo)組件30將熱以與發(fā)動機(jī)溫度成比例地傳送。熱傳導(dǎo)組件30的幾何結(jié)構(gòu)允許溫度快速升高，并且被校準(zhǔn)地(calibrate)冷卻，以克服發(fā)動機(jī)結(jié)焦的要求(或阻風(fēng)要求)。熱傳導(dǎo)組件30的物理構(gòu)造不僅對幫助提供熱傳導(dǎo)元件102的快速響應(yīng)是重要的，而且在發(fā)動機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在適當(dāng)冷卻期限后使阻風(fēng)門22關(guān)閉也是重要的。這樣，熱傳導(dǎo)組件30構(gòu)造成不僅高效熱傳導(dǎo)，而且在發(fā)動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)熱損耗。
[0023]因此，除其他事項(xiàng)外，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)具有在消聲器內(nèi)直接接觸廢氣的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，以提供所述阻風(fēng)門的精確控制。本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)在下述權(quán)利要求書中闡明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)，包括: 消聲器，其構(gòu)造成減小排氣噪音，所述消聲器具有殼體，所述殼體限定使排氣進(jìn)入所述殼體的入口、使排氣離開所述殼體的出口、完全被所述殼體容納的內(nèi)部、外部、第一半殼部分和第二半殼部分； 阻風(fēng)門，其構(gòu)造成控制化油器內(nèi)的空氣流； 熱響應(yīng)元件，其聯(lián)接所述阻風(fēng)門，并且構(gòu)造成響應(yīng)所述熱響應(yīng)元件中的溫度變化而移動所述阻風(fēng)門； 熱傳導(dǎo)構(gòu)件，所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件具有定位在消聲器的所述內(nèi)部且在所述出口的上游和所述入口的下游的第一部分，所述第一部分與在消聲器內(nèi)部的廢氣直接接觸，且所述第一部分在所述第一半殼部分和第二半殼部分之間延伸穿過所述消聲器殼體到達(dá)所述消聲器的外部，并且所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件還具有定位在所述消聲器的外部且聯(lián)接到所述熱響應(yīng)元件的第二部分，所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件構(gòu)造成將來自所述消聲器中廢氣的熱傳導(dǎo)到所述熱響應(yīng)元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述第一部分和第二部分大致形成直角。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述第一部分定位成鄰近所述消聲器的入口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述第一半殼部分是第一蛤殼形部分和所述第二半殼部分是第二蛤殼形部分。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件構(gòu)造成在所述第一和第二蛤殼形部分之間被卷曲和被立柱支撐中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述消聲器包括用于廢氣的入口和出口，并且其中，所述第一部分定位在鄰近所述入口，與廢氣直接接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件的第一和第二部分形成為一體件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述熱響應(yīng)元件利用連接件聯(lián)接所述阻風(fēng)門。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述熱響應(yīng)元件包括雙金屬卷。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)還包括銷，所述銷聯(lián)接到所述熱響應(yīng)元件且構(gòu)造成響應(yīng)所述溫度變化而與所述熱響應(yīng)元件一起旋轉(zhuǎn)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)還包括桿，所述桿聯(lián)接到所述銷以與所述銷一起旋轉(zhuǎn)，其中，所述桿構(gòu)造成聯(lián)接連接件，以直接連通所述阻風(fēng)門。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)還包括蓋，所述蓋聯(lián)接到所述第二部分，且構(gòu)造成與所述第二部分配合以封裝所述熱響應(yīng)元件。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述消聲器還包括用于廢氣的入口，用于廢氣的出口，定位成與所述入口直接流體連通的第一內(nèi)部隔室，定位成與所述出口直接流體連通的第二內(nèi)部隔室，分隔所述第一和第二內(nèi)部隔室的至少一個(gè)壁，其中，所述第一部分聯(lián)接所述至少一個(gè)壁并且定位成至少部分地位于所述第一隔室內(nèi)。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件以懸臂的方式延伸穿過所述殼體。
【文檔編號】F01N1/08GK106089494SQ201610546798
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2011年6月22日
【發(fā)明人】C·J·德魯, D·W·布蘭斯基, C·J·加特濟(jì)科, W·H·邁耶, B·R·米勒, D·N·特雷納, G·齊默爾曼, J-P·本杰明斯
【申請人】布里格斯斯特拉頓公司