CN105179110B - 自动阻风门系统及其发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种自动阻风门系统及其发动机，包括阻风门挡板和阻风门轴，所述阻风门轴上设置有两级驱动机构，所述两级驱动机构包括用于发动机启动时实现所述阻风门挡板打开并保持一定开度的第一驱动机构和用于发动机正常运行时实现所述阻风门挡板全开的第二驱动机构；通过阻风门轴上设置两级驱动机构，利用节气门轴和温控单元联动控制，通过两级驱动机构根据不同的工况进行自动驱动阻风门，能够解决手动控制阻风门操作不方便，风叶片自动阻风门零部件多、结构复杂、运行不稳和电控阻风门成本较高等问题，能够在各种工况条件下，实现稳定、自动控制阻风门，保证发动机启动性能优异，并且结构简单、成本低廉，利于推广。

Description

自动阻风门系统及其发动机

技术领域

本发明涉及一种内燃机领域，尤其涉及一种自动阻风门系统及其发动机。

背景技术

阻风门是发动机中化油器上的起动装置，也是装在化油器进气口处的一个可以阻挡进风的阀门；冷机启动时，关闭阻风门，可以加大混合气的浓度，使发动机更容易启动。而现有的普通发动机一般分为手动控制阻风门和自动控制阻风门，在手动起动发动机时，需操作者手动关闭阻风门，发动机起动后，又要手动打开阻风门，操作复杂，操作者需要了解阻风门的使用技巧才能很好的起动和使用发动机；而自动控制阻风门一般包括风叶片控制阻风门和电控风门，使用风叶片控制阻风门，好处是操作方便，缺点是起动发动机时，现有结构使风叶片受风力影响，会对阻风门产生干扰，使其晃动，影响起动性能；而电控阻风门，其成本就更高，不适用于价格相对较低的通用汽油机。

因此，有必要提供一种自动阻风门系统及其发动机，能够在各种工况条件下，实现稳定、自动控制阻风门，保证发动机启动性能优异，并且结构简单、成本低廉。

发明内容

有鉴于此，本发明是提供的一种自动阻风门系统及其发动机，能够在各种工况条件下，实现稳定、自动控制阻风门，保证发动机启动性能优异，并且结构简单、成本低廉。

本发明提供的一种自动阻风门系统及其发动机，所述阻风门轴上设置有两级驱动机构，所述两级驱动机构包括用于发动机启动时实现所述阻风门挡板打开并保持一定开度的第一驱动机构和用于发动机正常运行时实现所述阻风门挡板全开的第二驱动机构；通过不同的驱动机构实现在冷启动时，阻风门处于闭合的初态，化油器供给较浓的混合气，使发动机易于起动，在发动机起动后，根据发动机的转速和/或功率设定阈值，超过阈值时，所述第一驱动机构工作，阻风门打开一个角度(小于45度)，化油器仍供给比正常偏浓的混合气，有利于发动机热车和保持转速平稳，减少冷机时的不稳定燃烧，降低排放，发动机温度升高后(达到一定阈值)，第二驱动机构工作，使阻风门处于全开位置，此时发动机正常工作，满足各种不同工况需求；若工作中有停顿，需要热机起动发动机时，由于热机汽油挥发很快，混合气浓度足够，在不关闭阻风门时，也能顺利的起动发动机；驱动机构采用能够实现发明目的的所有机构，该化油器能够解决手动控制阻风门操作不方便，风叶片自动阻风门零部件多、结构复杂、运行不稳和电控阻风门成本较高等问题，并且能够针对发动机的不同状态自动控制阻气门。

进一步，所述第一驱动机构为使发动机的节气门的节气门轴和所述阻风门轴形成联动的联动机构；所述第一驱动机构利用节气门轴的转动调节阻风门轴的转动，进而调节阻风门挡板的开度，实现化油器自动控制打开阻风门，实现发动机预热，且结构简单、紧凑，安装方便。

进一步，所述联动机构包括设置于节气门轴上并由节气门轴驱动的凸轮，所述凸轮以可驱动所述阻风门轴转动的方式设置；利用凸轮驱动阻风门轴转动，结构简单、安装方便，并且避免阻风门由于受进风压力而产生晃动，保证混合气体的浓度稳定，提高发动机预热性能。

进一步，所述联动机构还包括曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构的摇杆以可驱动阻风门轴转动的方式设置于阻风门轴，所述曲柄由凸轮驱动从而驱动摇杆摆动；通过曲柄摇杆机构的设置，将节气门轴的转动转化为摇杆的摆动，进而调节阻风轴挡板的开度。

进一步，所述曲柄摇杆机构还包括与摇杆以可纵向滑动的方式单自由度配合的曲柄销，所述曲柄以可摆动的方式单自由度铰接于节气门壳体且与曲柄销驱动连接；可转变摇杆转动方向的同时，改善所述凸轮的驱动效率和性能，保证第一驱动机构工作时平稳、顺畅，使得结构紧凑。

进一步，所述曲柄固定连接设有支耳，所述支耳与曲柄共同形成对凸轮工作面包容的V形凹陷；所述阻风门轴上设有复位扭簧；通过支耳配合曲柄对凸轮起到限位作用和保证凸轮的驱动精度，同时结构紧凑并可调节阻风门在凸轮驱动时的最大开度；同时复位扭簧能够保证发动机关机冷却后时阻风门关闭，阻止杂质进入化油器，同时为下次冷启动做好准备，同时保证在凸轮驱动时阻风门的稳定性。

进一步，所述第二驱动机构包括温控单元和设置于所述阻风门轴上的用于驱动阻风门全开的驱动臂，所述温控单元通过一拉杆与所述驱动臂联动；通过温控单元直接感知发动机温度，发动机温度较高时，第二驱动机构独立控制阻风门实现风阻门全开，避免发动机“闷油”，并且保证发动机热启动时的效率。

进一步，所述拉杆端部竖直向下弯折形成弯折部，所述弯折部穿过一推动件并与推动件单自由度转动连接，所述推动件的工作面可与驱动臂的工作面滑动接触并在拉杆的驱动下推动件推动驱动臂转动；利用转动的推动件推动驱动臂转动，避免推动件的工作面与驱动臂的工作面摩擦过大，保证驱动顺畅，稳定性高，响应快，且使用寿命长。

进一步，还包括转动外套于所述阻风门轴的用于对推动件限位的限位圈，所述限位圈与推动件固定连接；通过限位圈的设置，使得推动件平动时只能绕阻风门轴转动，保证推动件的稳定性。

本发明还公开了一种安装有所述自动阻风门系统的发动机，所述发动机安装有所述自动阻风门系统。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种自动阻风门系统及其发动机，通过阻风门轴上设置两级驱动机构，利用节气门轴和温控单元联动控制，通过两级驱动机构根据不同的工况进行自动驱动阻风门，能够解决手动控制阻风门操作不方便，风叶片自动阻风门零部件多、结构复杂、运行不稳和电控阻风门成本较高等问题，能够在各种工况条件下，实现稳定、自动控制阻风门，保证发动机启动性能优异，并且结构简单、成本低廉，利于推广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明冷启动结构示意图；

图3为本发明中第二驱动机构的结构示意图；

图4为本发明中阻风门轴的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明冷启动结构示意图，图3为本发明中第二驱动机构的结构示意图，图4为本发明中阻风门轴的结构示意图，如图所示，本实施例中的一种自动阻风门系统，包括阻风门挡板21和阻风门轴 22，所述阻风门轴22上设置有两级驱动机构，所述两级驱动机构包括用于发动机启动时实现所述阻风门挡板21打开并保持一定开度的第一驱动机构和用于发动机正常运行时实现所述阻风门挡板21全开的第二驱动机构；所述第二驱动机构可超越第一驱动机构，即第二驱动机构工作时第一驱动机构驱动失效，如图所示，通过在阻风门轴上合理设置摇杆23和驱动臂24之间的夹角，实现所述第二驱动机构超越第一驱动机构；通过设置于所述阻风门轴的两级驱动机构，实现在冷启动时，阻风门处于闭合的初态，化油器1供给较浓的混合气，使发动机易于起动，在发动机起动后，根据发动机的转速和/或功率设定阈值，超过阈值时，所述第一驱动机构工作，阻风门打开一个角度(小于45度)，化油器仍供给比正常偏浓的混合气，有利于发动机热车和保持转速平稳，减少冷机时的不稳定燃烧，降低排放，发动机温度升高后(达到一定阈值)，第二驱动机构工作，使阻风门处于全开位置，此时发动机正常工作，满足各种不同工况需求；若工作中有停顿，需要热机起动发动机时，由于热机汽油挥发很快，混合气浓度足够，在不关闭阻风门时，也能顺利的起动发动机；驱动机构采用能够实现发明目的的所有机构，该化油器能够解决手动控制阻风门操作不方便，风叶片自动阻风门零部件多、结构复杂、运行不稳和电控阻风门成本较高等问题，并且能够针对发动机的不同状态自动控制阻气门。

本实施例中，所述第一驱动机构为使发动机的节气门的节气门轴31和所述阻风门轴21形成联动的联动机构；联动方式可采用现有技术中能实现本发明目的的所有联动方式，所述第一驱动机构利用节气门轴31的转动调节阻风门轴 21的转动，进而调节阻风门挡板的开度，实现化油器自动控制打开阻风门，实现发动机预热，且结构简单、紧凑，安装方便。

本实施例中，所述联动机构包括设置于节气门轴31上并由节气门轴31 驱动的凸轮32，所述凸轮32以可驱动所述阻风门轴31转动的方式设置；所述凸轮32的型线为一圆弧段，所述圆弧段的圆心位于节气门轴31的中心线；凸轮32的圆弧段使得阻风门挡板被打开后并保持在一定的开度；利用凸轮32驱动阻风门轴31转动，结构简单、安装方便，并且避免阻风门由于受进风压力而产生晃动，保证混合气体的浓度稳定，提高发动机预热性能。

本实施例中，所述联动机构还包括曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构的摇杆23以可驱动阻风门轴转动的方式设置于阻风门轴31，所述曲柄42由凸轮 32驱动从而驱动摇杆23摆动；通过曲柄摇杆机构的设置，将节气门轴31的转动转化为摇杆的摆动，进而调节阻风轴挡板的开度。

本实施例中，所述曲柄摇杆机构还包括与摇杆23以可纵向滑动的方式单自由度配合的曲柄销43，所述曲柄42以可摆动的方式单自由度铰接于化油器壳体且与曲柄销43 驱动连接；纵向表示摇杆23的长度方向，当然，本发明中的曲柄42可通过一转轴41铰接于节气门壳体；所述转轴41与节气门壳体转动连接；所述摇杆23上可设置与曲柄销43滑动配合的条形滑槽45以保证曲柄销 43沿摇杆纵向滑动的方式单自由度滑动配合；曲柄销在条形滑槽中运动可使摇杆对阻风门轴动力矩渐变以平衡阻风门轴所受到的复位扭簧的阻力矩，改善所述凸轮的驱动效率和性能，同时保证第一驱动机构工作时平稳、顺畅。

本实施例中，所述曲柄固定连接设有支耳44，所述支耳44与曲柄42共同形成对凸轮32工作面包容的V形凹陷；所述阻风门轴上设有复位扭簧；如图所示，所述支耳44固定安装于曲柄42的外端侧面，冷启动时，阻风门挡板完全关闭，节气门轴上的凸轮与支耳间有很小间歇或刚接触；热机过程中,调速机构将推动节气门轴上的凸轮向低速方向旋转，凸轮的光滑圆弧面和支耳接触并发生相对运动，由于两接触面比较光滑，摩擦很小，节气门凸轮将会带动曲柄绕转轴旋转，曲柄上的曲柄销安装在摇杆的条形滑槽中，带动阻风门轴旋转，使阻风门挡板打开一个角度；通过合理设置支耳44、复位扭簧与曲柄42相配合，对凸轮起到限位作用和保证凸轮的驱动精度，同时结构紧凑并可调节阻风门在凸轮驱动时的最大开度；同时复位扭簧还能够保证发动机关机冷却后时阻风门关闭，阻止杂质进入化油器，同时为下次冷启动做好准备，同时保证在凸轮驱动时阻风门的稳定性，所述复位扭簧为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述第二驱动机构包括温控单元51和设置于所述阻风门轴上的用于驱动阻风门全开的驱动臂24，所述温控单元51通过一拉杆52与所述驱动臂24联动；温控单元用于直接检测周围温度并当温度达到设定值时可发出执行命令，比如提供一个对外拉力，通过温控单元51直接检测发动机温度，实现自动拉动拉杆动作，使驱动臂24带动阻风门轴转动，实现风阻门挡板全开，避免发动机“闷油”，并且保证发动机热启动时的效率；所述温控单元设置于消声器或缸头或排气管并驱动拉杆运动，所述温控单元51为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述拉杆52端部竖直向下弯折形成弯折部，所述弯折部穿过一推动件61并与推动件61单自由度转动连接，所述推动件61的工作面可与驱动臂24的工作面滑动接触并在拉杆52的驱动下推动件推动驱动臂转动；所述拉杆52为L形，并且拉杆52的横向末端竖直向下弯折；当然弯折部下端设置有用于防止推动件脱落的固定螺母或拉杆自身再次弯折形成的防脱部；还包括用于使所述推动件61绕所述弯折部平稳转动的压块组件7，所述压块组件包括与所述推动件顶部面接触的压块72和用于将压块72固定于拉杆的夹锁71；保证推动件的稳定性；同时利用转动的推动件推动驱动臂转动，避免推动件的工作面与驱动臂的工作面摩擦过大，保证驱动顺畅，稳定性高，响应快，且使用寿命长。

本实施例中，还包括转动外套于所述阻风门轴的用于对推动件61限位的限位圈62，所述限位圈62与推动件61固定连接；所述推动件为重量轻的角钢形推块，所述角钢形推块的顶板61a与弯折部单自由度转动连接，所述角钢形推块的侧板61b的外侧面为工作面并可与驱动臂的工作面(驱动臂的侧面)滑动接触并驱动所述阻风门全开，通过限位圈的设置，使得推动件平动时只能绕阻风门轴转动，保证推动件61和拉杆52的稳定性。

本发明还一种安装有所述的自动阻风门系统的发动机，所述发动机安装有所述自动阻风门系统；可实现自动控制阻风门，大大降低发动机的生产成本。

最后说明的是，以上发明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 (4)

1.一种自动阻风门系统，包括阻风门挡板和阻风门轴，其特征在于：所述阻风门轴上设置有两级驱动机构，所述两级驱动机构包括用于发动机启动时实现所述阻风门挡板打开并保持一定开度的第一驱动机构和用于发动机正常运行时实现所述阻风门挡板全开的第二驱动机构；所述第一驱动机构为使发动机的节气门的节气门轴和所述阻风门轴形成联动的联动机构；所述联动机构包括设置于节气门轴上并由节气门轴驱动的凸轮，所述凸轮以可驱动所述阻风门轴转动的方式设置；所述联动机构还包括曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构的摇杆以可驱动阻风门轴转动的方式设置于阻风门轴，所述曲柄由凸轮驱动从而驱动摇杆摆动；所述曲柄摇杆机构还包括与摇杆以可纵向滑动的方式单自由度配合的曲柄销，所述曲柄以可摆动的方式单自由度铰接于化油器壳体且与曲柄销驱动连接；所述曲柄固定连接设有支耳，所述支耳与曲柄共同形成对凸轮工作面包容的V形凹陷；所述阻风门轴上设有复位扭簧；所述第二驱动机构包括温控单元和设置于所述阻风门轴上的用于驱动阻风门全开的驱动臂，所述温控单元通过一拉杆与所述驱动臂联动。

2.根据权利要求1所述的自动阻风门系统，其特征在于：所述拉杆端部竖直向下弯折形成弯折部，所述弯折部穿过一推动件并与推动件单自由度转动连接，所述推动件的工作面可与驱动臂的工作面滑动接触并在拉杆的驱动下推动件推动驱动臂转动。

3.根据权利要求2所述的自动阻风门系统，其特征在于：还包括转动外套于所述阻风门轴的用于对推动件限位的限位圈，所述限位圈与推动件固定连接。

4.一种安装有权利要求1-3中任一权利要求所述的自动阻风门系统的发动机，其特征在于：所述发动机安装有所述自动阻风门系统。