CN103670700A - 高转速通用汽油机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高转速通用汽油机，充电线圈固定在曲轴箱的输入端并位于飞轮里面，飞轮外圆周面上设有凸包，触发器固定在曲轴箱上，触发器与飞轮凸包间隙为0.7mm-0.8mm。本高转速通用汽油机还包括油门拉索，所述化油器为柱塞式化油器。本发明通过油门拉索和柱塞式化油器可以直接控制发动机转速。本申请在保持体积不变的情况下，实现了重量较轻，结构简单、维修方便的目的。通过提高转速和压缩比、采用可变点火时刻，实现功率更大，扭矩更大，实现同等转速下油耗更低，性价比和附加值大大提升，适用性和通用性加强。

Description

高转速通用汽油机

技术领域

本发明涉及一种汽油发动机，具体来讲，指一种高转速通用汽油机，属于通用汽油机技术领域。

 

背景技术

小型通用汽油机（简称通机）以体积小，重量轻，结构简单，价格低廉，通用性强等优点，为各种终端机械提供动力输出，广泛应用于工、农、园林等各种领域。通机的主要零部件包括：曲轴箱，曲轴箱盖，曲轴，连杆组合，活塞，活塞销，活塞环，凸轮，挺柱，推杆，气门摇臂组合，进、排气门，气缸头，气缸头盖，调速器、调速控制器、化油器、空滤器、消声器、飞轮、飞轮风扇、起动杯、反冲起动器、点火线圈、火花塞等组成。其中曲轴箱盖位于曲轴箱的一侧，两者敞口端相配合组成内腔室，曲轴置于内腔室中，其中曲轴的输入端与曲轴箱连接，输出端与曲轴箱盖连接。连杆组合的一端与曲轴的曲柄销相连，一端与活塞销连接，活塞销又与活塞连接，活塞置于曲轴箱的气缸套中。凸轮、挺柱置于内腔室中。气缸头固定在曲轴箱的气缸头安装面，进、排气门通过气门弹簧，气门弹簧座固定在气缸头中。气门摇臂固定在气缸头中，气门摇臂通过推杆与挺柱相连。火花塞、气缸头盖固定在气缸头上。气缸头的进气道连接化油器，排气道连接消声器。调速器置于内腔室，固定在曲轴箱上。调速控制器将调速器与化油器相连。飞轮固定在曲轴的输入端，飞轮风扇和起动杯固定在飞轮上，反冲起动器固定在曲轴箱上。点火线圈固定在曲轴箱上，其中磁钢片与飞轮的外圆的磁瓦相对连接，另一端的火花塞帽固定在火花塞上，两者之间通过高压线连接。

为了提高发动机的动力性，在不改变发动机体积，工作形式和排量的基础上，最有效的方式就是提高发动机的转速、增大压缩比，即提高发动机单位时间所作的指示功和热效率。目前现有汽油机的不足之处在于：

1.由于现有的通机是依靠调速器控制油门开度，转速一般不超过4000转/分钟。而调速器又是依靠曲轴的转动来运行，所以通机可以看成是自动调速发动机，操作者若要提高发动机转速，受制于调速控制系统的缺陷，速度控制匹配较为复杂，不易准确控制发动机转速，且不灵活。

2.通机化油器为阀片式化油器，油门开度的行程较短，不利于远程控制。

3.铁质飞轮采用铸造工艺，当提高转速后，铸造缺陷会导致飞轮炸裂，影响发动机的可靠性。

4.点火提前角范围较小。当反冲起动器牵引飞轮旋转，飞轮上的单极磁铁引起点火线圈铁芯内的磁通量变化，从而在线圈内产生电压，经过高压包使火花塞放电。缺点是铁芯切割磁感线的角度（即机械点火提前角）范围有限，一般为10°±2°。当提高发动机转速后，发动机的各工作工况范围加大，由于发动机的最佳点火提前角不是定值，所以点火提前角范围也要增大。如范围较小，则点火时间过晚，发动机处在作功行程时火焰还在燃烧，这会降低发动机各工况处的性能。

5、现有通机的压缩比不足以产生足够的压缩行程终了的混合气燃烧的热效率，故不能提供所需要的动力性。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、高转速，满足大功率、大扭矩需要的通用汽油机。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

高转速通用汽油机，包括曲轴箱、曲轴箱盖、曲轴、连杆组合、活塞、活塞销、凸轮、挺柱、推杆、气门摇臂、进气门、排气门、气缸头、气缸头盖、化油器、消声器、飞轮、飞轮风扇、起动杯、反冲起动器、点火线圈、充电线圈、触发器和火花塞；

曲轴箱盖位于曲轴箱的一侧，两者敞口端相配合组成内腔室，曲轴置于内腔室中，曲轴的输入端与曲轴箱连接，曲轴的输出端与曲轴箱盖连接；连杆组合的一端与曲轴的曲柄销相连，另一端与活塞销连接，活塞销又与活塞连接，活塞置于曲轴箱的气缸套中；凸轮和挺柱置于内腔室中；气缸头固定在曲轴箱的气缸头安装面，进气门和排气门分别通过对应的气门弹簧和气门弹簧座固定在气缸头中；气门摇臂固定在气缸头中并通过推杆与挺柱相连；火花塞、气缸头盖固定在气缸头上；气缸头的进气道连接化油器，排气道连接消声器；飞轮固定在曲轴的输入端，飞轮风扇和起动杯固定在飞轮上，反冲起动器和点火线圈固定在曲轴箱上；其特征在于：所述充电线圈固定在曲轴箱的输入端并位于飞轮里面，飞轮外圆周面上设有凸包，触发器固定在曲轴箱上，触发器与飞轮凸包间隙为0.7mm-0.8mm。

所述凸包沿圆周上的长度为28mm。

所述飞轮材质为冲压铁。

本高转速通用汽油机还包括油门拉索，所述化油器为柱塞式化油器，柱塞式化油器包括化油器本体、柱塞、复位弹簧、油针和主喷管，柱塞安装在化油器本体上，柱塞具有一容纳腔，复位弹簧位于容纳腔内，油针上端从柱塞下部进入容纳腔，油针上端设有弹簧座，油门拉索从柱塞上端进入柱塞容纳腔并与容纳腔内的弹簧座连接，油针下端呈锥度并位于主喷管内，油针位于主喷管不同深度，两者的间隙不同从而形成不同的化油器开度。

所述飞轮磁铁为4-6级，优选5级。

活塞顶面为平面。

其中，气缸中心轴线与曲轴中心轴线成25°夹角；触发器中心轴线与气缸中心轴线成17°夹角。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1.通过油门拉索和柱塞式化油器可以直接控制发动机转速，发动机的工作转速为1500转/分钟到8500转/分钟，最高可达9000转/分钟。通过将活塞顶面改为平面，即改变燃烧室容积，提高发动机的压缩由8.5：1到10：1。通过提高发动机转速和压缩比，排量为200ml的通用汽油机最大功率可由3.8 kW提高到8.1 kW，最大扭矩可由10.6N·m提高到13.7N·m，并保证发动机在1500rpm～8500rpm转速范围内均具有强大的动力性和足够的可靠性。

2.将铸造铁飞轮改为冲压铁飞轮，当提高转速后，飞轮仍然能够可靠工作。

3.充电线圈和触发器的设置，使结构更加紧凑，可以降低发动机体积。

4.将点火提前角的范围增加到20°±2°。当发动机转速提高后，更宽泛的角度范围，能使不同的工况点都能准确适时点火，保证发动机在各工况的动力性和经济性。

5、气缸中心轴线与曲轴中心轴线成25°夹角。触发器中心轴线与气缸中心轴线成17°夹角。将飞轮置于发动机曲轴的输入端，目的是保持发动机结构紧凑，布置合理，方便拆卸维修。

总之，本申请提出的高转速通用汽油机，在保持体积不变的情况下，通过增加部分零部件的强度，实现了重量较轻，结构简单、维修方便的目的。通过提高转速和压缩比、采用可变点火时刻，实现功率更大，扭矩更大，实现同等转速下油耗更低，性价比和附加值大大提升，适用性和通用性加强，不但满足原有的配套终端，而且还扩大了使用范围。

 

附图说明

图1-本发明结构示意图。

图2-本发明柱塞式化油器结构示意图。

图3-本发明活塞结构示意图。

图4-本发明气缸与曲轴及触发器位置关系示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明所要解决的技术问题在于提供一种满足高转速通用汽油发动机，其具体结构可以同时参见图1，从图上可以看出，本汽油发动机的曲轴箱盖2位于曲轴箱1的一侧，两者敞口端相配合组成内腔室，曲轴3置于内腔室中，其中曲轴的输入端与曲轴箱连接，输出端与曲轴箱盖连接。连杆组合4的连杆盖和连杆大头内置有连杆轴瓦，连杆轴瓦与曲轴的曲柄销相连，连杆小头与活塞销连接，活塞销又与活塞连接，活塞置于曲轴箱的气缸套中。凸轮、挺柱置于内腔室中。气缸头5固定在曲轴箱的气缸头安装面，进、排气门13、14分别通过气门弹簧和气门弹簧座固定在气缸头5中。气门摇臂固定在气缸头中，气门摇臂通过推杆与挺柱相连。火花塞、气缸头盖固定在气缸头上。气缸头的进气道连接化油器7，排气道连接消声器。飞轮8固定在曲轴3的输入端，飞轮风扇11和起动杯固定在飞轮上；反冲起动器12和点火线圈固定在曲轴箱上。

本发明的主要创新点在于：

1、取消自动调速机构，而采用柱塞式化油器并配合油门拉索15来提高转速。柱塞式化油器结构见图2，包括化油器本体16、柱塞17、复位弹簧18、油针20和主喷管21，柱塞17安装在化油器本体16上，柱塞17具有一容纳腔，复位弹簧18位于容纳腔内，油针20上端从柱塞下部进入容纳腔，油针上端设有弹簧座，油门拉索15从柱塞上端进入柱塞容纳腔并与容纳腔内的弹簧座连接，油针20下端呈锥度并位于主喷管21内，油针20位于主喷管21不同深度，两者的间隙不同从而形成不同的化油器开度。通过油门拉索和柱塞式化油器可以直接控制发动机转速，发动机的工作转速为1500转/分钟到8500转/分钟，最高可达9000转/分钟。通过提高发动机转速，发动机最大功率可由3.8 kW提高到8.1 kW，最大扭矩可由10.6N·m提高到13.7N·m，并保证发动机在1500rpm～8500rpm转速范围内均具有强大的动力性和足够的可靠性。

2、将铸造铁飞轮改为冲压铁飞轮，这样当提高转速后，冲压飞轮仍然能够可靠工作，不会出现铸造缺陷导致飞轮炸裂。

3、参见图1，所述充电线圈9固定在曲轴箱1的输入端并位于飞轮8里面，飞轮8外圆周面上设有凸包19，触发器10固定在曲轴箱1上，触发器10与飞轮凸包19间隙为0.7mm-0.8mm。飞轮磁铁为4-6级，优选5级。所述凸包沿圆周上的长度为28mm。本发明点火系统增加稳压器、点火器、主线束等零部件，装配在发动机曲轴箱上或终端机组上。本发明对稳压器、点火器和主线束装配位置不做具体要求。充电线圈和触发器的设置，使本汽油机结构更加紧凑，可以降低其体积。

4、将点火提前角的范围增加到20°±2°。当发动机转速提高后，更宽泛的角度范围，能使不同的工况点都能准确适时点火，保证发动机在各工况的动力性和经济性。

5、活塞顶面改为平面，见图3。

6、气缸中心轴线与曲轴中心轴线成25°夹角；触发器中心轴线与气缸中心轴线成17°夹角，见图4。

通过上述改进，本高转速通用汽油发动机的各项参数得到明显提高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.高转速通用汽油机，包括曲轴箱、曲轴箱盖、曲轴、连杆组合、活塞、活塞销、凸轮、挺柱、推杆、气门摇臂、进气门、排气门、气缸头、气缸头盖、化油器、飞轮、飞轮风扇、起动杯、反冲起动器、点火线圈、充电线圈、触发器和火花塞；

曲轴箱盖位于曲轴箱的一侧，两者敞口端相配合组成内腔室，曲轴置于内腔室中，曲轴的输入端与曲轴箱连接，曲轴的输出端与曲轴箱盖连接；连杆组合的一端与曲轴的曲柄销相连，另一端与活塞销连接，活塞销又与活塞连接，活塞置于曲轴箱的气缸套中；凸轮和挺柱置于内腔室中；气缸头固定在曲轴箱的气缸头安装面，进气门和排气门分别通过对应的气门弹簧和气门弹簧座固定在气缸头中；气门摇臂固定在气缸头中并通过推杆与挺柱相连；火花塞、气缸头盖固定在气缸头上；气缸头的进气道连接化油器，排气道连接消声器；飞轮固定在曲轴的输入端，飞轮风扇和起动杯固定在飞轮上，反冲起动器和点火线圈固定在曲轴箱上；其特征在于：所述充电线圈固定在曲轴箱的输入端并位于飞轮里面，飞轮外圆周面上设有凸包，触发器固定在曲轴箱上，触发器与飞轮凸包间隙为0.7mm-0.8mm。

2.根据权利要求1所述的高转速通用汽油机，其特征在于：所述凸包沿圆周上的长度为28mm。

3.根据权利要求1所述的高转速通用汽油机，其特征在于：所述飞轮材质为冲压铁。

4.根据权利要求1所述的高转速通用汽油机，其特征在于：本高转速通用汽油机还包括油门拉索，所述化油器为柱塞式化油器，柱塞式化油器包括化油器本体、柱塞、复位弹簧、油针和主喷管，柱塞安装在化油器本体上，柱塞具有一容纳腔，复位弹簧位于容纳腔内，油针上端从柱塞下部进入容纳腔，油针上端设有弹簧座，油门拉索从柱塞上端进入柱塞容纳腔并与容纳腔内的弹簧座连接，油针下端呈锥度并位于主喷管内，油针位于主喷管不同深度，两者的间隙不同从而形成不同的化油器开度。

5.根据权利要求1-4任一所述的高转速通用汽油机，其特征在于：所述飞轮磁铁为4-6级。

6.根据权利要求5所述的高转速通用汽油机，其特征在于：所述飞轮磁铁为5级。

7.根据权利要求6所述的高转速通用汽油机，其特征在于：活塞顶面为平面。

8.根据权利要求7所述的高转速通用汽油机，其特征在于：气缸中心轴线与曲轴中心轴线成25°夹角；触发器中心轴线与气缸中心轴线成17°夹角。

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