CN109707478A - 一种四冲程发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四冲程发动机，该四冲程发动机内部设有储油室、曲轴箱、凸轮室、摇臂室、润滑油输送管路，所述储油室、曲轴箱、凸轮室、摇臂室之间可通过润滑油输送管路连通并循环输送润滑油。充分利用曲轴箱内活塞运动时产生的负压条件，将因重力聚集在储油室内的润滑油吸入曲轴箱内，满足曲轴、活塞的润滑需要。润滑油输送管路还将凸轮室、摇臂室纳入服务范围，同样的，基于曲轴箱内活塞运动时产生的负压条件，润滑油亦可进入凸轮室、摇臂室。这样重力在润滑油供应过程中起到的作用被局限于在润滑油回收过程起辅助性作用，而不会涉及润滑油的供应方向和供应量。即使该四冲程发动机处于倾斜状态该润滑油输送管路也可以正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种四冲程发动机中供应润滑油的系统。
背景技术
在小型发电机技术领域中已经广泛使用四冲程发动机提供动力。众所周知，四冲程发动机运行过程中需要润滑油辅助高频运动部件运动，以便减少摩擦，提高工作效率。通常四冲程发动机的润滑系统都比较复杂，采用的技术基于强制润滑和飞溅润滑相结合的润滑技术方案，但是强制润滑方式需要通过油泵为润滑油的流动提供动力，因此，强制润滑技术实施过程中必须使用油泵和相应的驱动油泵运作的驱动机构，现有的发动机上采用齿轮链条驱动来解决油泵的驱动问题，这就造成了该润滑系统的结构复杂化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何简化四冲程发动机中供应润滑油的系统的结构并提高该系统的工作性能，由此得到一种四冲程发动机。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该四冲程发动机内部设有储油室、曲轴箱、凸轮室、摇臂室、润滑油输送管路，所述储油室、曲轴箱、凸轮室、摇臂室之间可通过润滑油输送管路连通并循环输送润滑油，所述润滑油输送管路包括供油通道Ⅰ、供油单向阀Ⅰ、供油通道Ⅳ、供油单向阀Ⅱ、供油通道Ⅱ、供油通道Ⅲ、回油通道Ⅱ、回油单向阀，所述储油室通过供油通道Ⅰ与曲轴箱连通，所述曲轴箱通过供油通道Ⅳ又与储油室连通，所述供油单向阀Ⅰ安装在供油通道Ⅰ内，所述供油单向阀Ⅱ安装在供油通道Ⅳ内，所述储油室通过供油通道Ⅱ与凸轮室连通，所述凸轮室通过供油通道Ⅲ与摇臂室连通，所述摇臂室通过回油通道Ⅱ与曲轴箱连通，所述回油单向阀安装在回油通道Ⅱ内，所述供油通道Ⅱ、供油通道Ⅲ的内径都小于供油通道Ⅰ的内径，所述回油通道Ⅱ的内径大于供油通道Ⅳ的内径，所述回油通道Ⅱ在竖直方向上分布，所述回油通道Ⅱ的内径在摇臂室到曲轴箱的方向上逐渐减小。
在本技术方案中，充分利用曲轴箱内活塞运动时产生的负压条件，将因重力聚集在储油室内的润滑油吸入曲轴箱内，满足曲轴、活塞的润滑需要。润滑油输送管路还将凸轮室、摇臂室纳入服务范围，同样的，基于曲轴箱内活塞运动时产生的负压条件，润滑油亦可进入凸轮室、摇臂室。这样重力在润滑油供应过程中起到的作用被局限于在润滑油回收过程起辅助性作用，而不会涉及润滑油的供应方向和供应量。即使该四冲程发动机处于倾斜状态该润滑油输送管路也可以正常工作。
为了处理润滑油在输送过程中与空气混合产生“油气”的情况，所述四冲程发动机内部还设有油气分离室，所述润滑油输送管路还包括回油通道Ⅰ，所述油气分离室位于摇臂室上方，所述油气分离室与摇臂室连通且两者之间设有集油网，所述油气分离室设有与外界大气连通的排气通道，所述油气分离室通过回油通道Ⅰ与回油通道Ⅱ连通。由此，将漂浮在空气中雾化的润滑油通过油气分离手段进行回收。
进过油气分离获得润滑油通过回油通道Ⅰ流入曲轴箱内，所述回油通道Ⅰ在竖直方向上分布，这样可以充分保证顺利回收润滑油。
为了适当延长润滑油输送管路的路径，将曲轴箱所需润滑油的供油路径和凸轮室所需润滑油的供油路径建立串联关系，所述四冲程发动机内部还设有缓存室，所述缓存室位于储油室上方，所述润滑油输送管路还包括泄油通道Ⅰ和泄油通道Ⅱ,所述储油室通过泄油通道Ⅰ与缓存室连通，所述曲轴箱通过供油通道Ⅳ与缓存室连通，所述凸轮室通过供油通道Ⅱ与缓存室连通，所述凸轮室通过泄油通道Ⅱ与储油室连通，所述供油通道Ⅱ的内径、供油通道Ⅳ的内径都大于泄油通道Ⅰ的内径，所述供油通道Ⅱ的内径小于泄油通道Ⅱ的内径，所述泄油通道Ⅱ的内径大于泄油通道Ⅰ的内径。这样两个路径可以建立串联的连接关系，但又能在过载情况下相互独立而连通储油室以便达到泄油的目的，进而促使整个管路趋于平稳的工作状态。
本发明采用上述技术方案：
该四冲程发动机的输送管路取消了传统的油泵供油方式，而是采用转化活塞运动产生的压力来为润滑油运动提供动力，进而促使润滑进入密封式的曲轴箱，再经过单向阀的单向导通作用形成单向循环的润滑油输送路径，这种润滑方式使得发动机的体积变小，生产成本减低。
该四冲程发动机通过建立供应方向和供应量不受重力影响的润滑油输送管路为内部部件提供润滑油，从而提高了工作性能，能够在倾斜状态以较长时间正常工作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步具体说明。
图1为本发明一种四冲程发动机的润滑油输送管路分布示意图。
具体实施方式
如图1所示，四冲程发动机内部设有储油室1、曲轴箱2、凸轮室3、摇臂室4、油气分离室5、缓存室19、润滑油输送管路。储油室1位于四冲程发动机的最下方；缓存室19位于储油室1上方；在缓存室19的上方分布曲轴箱2、凸轮室3；摇臂室4位于曲轴箱2、凸轮室3两者的上方；而油气分离室5位于四冲程发动机的最上方，即位于摇臂室4的上方。润滑油输送管路分布在四冲程发动机内部，它与储油室1、缓存室19、曲轴箱2、凸轮室3、摇臂室4、油气分离室5都建立有连通关系，使得润滑油可以流入储油室1、缓存室19、曲轴箱2、凸轮室3、摇臂室4、油气分离室5。
具体的，润滑油输送管路包括供油通道Ⅰ6、供油单向阀Ⅰ7、供油通道Ⅳ8、供油单向阀Ⅱ9、供油通道Ⅱ10、供油通道Ⅲ11、回油通道Ⅱ12、回油单向阀13、回油通道Ⅰ14、泄油通道Ⅰ16和泄油通道Ⅱ15。
储油室1通过供油通道Ⅰ6与曲轴箱2连通，曲轴箱2通过供油通道Ⅳ8先与缓存室19连通，缓存室19再通过泄油通道Ⅰ16直接与储油室1连通，供油单向阀Ⅰ7安装在供油通道Ⅰ6内，供油单向阀Ⅱ9安装在供油通道Ⅳ8内。供油单向阀Ⅰ7只允许润滑油在供油通道Ⅰ6内从储油室1进入曲轴箱2，而不允许润滑油在供油通道Ⅰ6内从曲轴箱2进入储油室1。供油单向阀Ⅱ9只允许润滑油在供油通道Ⅳ8内从曲轴箱2进入缓存室19，而不允许润滑油在供油通道Ⅳ8内从缓存室19进入曲轴箱2。
缓存室19通过供油通道Ⅱ10与凸轮室3连通，凸轮室3通过供油通道Ⅲ11与摇臂室4连通，凸轮室3还通过泄油通道Ⅱ15与储油室1连通，摇臂室4通过回油通道Ⅱ12与曲轴箱2连通，回油单向阀13安装在回油通道Ⅱ12内。回油单向阀13只允许润滑油在回油通道Ⅱ12从摇臂室4进入曲轴箱2，而不允许润滑油在回油通道Ⅱ12内从曲轴箱2进入摇臂室4。油气分离室5与摇臂室4连通且两者之间设有集油网，该集油网为铁丝网，油气分离室5设有与外界大气连通的排气通道18，油气分离室5通过回油通道Ⅰ14与回油通道Ⅱ12连通。在润滑油输送方向上，回油通道Ⅱ12与回油通道Ⅰ14相连的位置位于回油单向阀13的上游，所以回油单向阀13还可以起到只允许润滑油在回油通道Ⅰ14内从油气分离室5进入曲轴箱2，而不允许润滑油在回油通道Ⅰ14内从曲轴箱2进入油气分离室5。为了控制供油量分布以及便于回收润滑油，供油通道Ⅱ10、供油通道Ⅲ11的内径都小于供油通道Ⅰ6的内径，回油通道Ⅱ12的内径大于供油通道Ⅳ8的内径，回油通道Ⅱ12在竖直方向上分布，回油通道Ⅱ12的内径在摇臂室4到曲轴箱2的方向上逐渐减小，回油通道Ⅰ14在竖直方向上分布。当有油雾产生时，油雾经过集油网时会在油气分离室5内汇集成液滴，并且通过回油通道Ⅱ12重新进入润滑油输送管路。
四冲程发动机使用时排气通道18与四冲程发动机上的进气系统连通。由于四冲程发动机的活塞17在往复运动过程中会产生一个最高点位置和一个最低点位置，该活塞17的最低点位置被称为死点，供油通道Ⅰ6、供油通道Ⅳ8、回油通道Ⅱ12、回油通道Ⅰ14在曲轴箱2内的端口都位于活塞17的死点下方。活塞17往复运动的过程中会改变死点下方的压强，尤其是当活塞17上升运动时其死点下方的曲轴箱2空间的压强P1会降低，而此时，四冲程发动机内部的储油室1、缓存室19、凸轮室3、摇臂室4、油气分离室5、润滑油输送管路中的压强维持原有压强P2，压强P1要远远小于压强P2，如此产生了压强差，基于供油单向阀Ⅰ7、供油单向阀Ⅱ9、回油单向阀13的共同作用，使得储油室1中的润滑油被吸入曲轴箱2内，摇臂室4内的润滑油被吸入曲轴箱2内，油气分离室5内的润滑油被吸入曲轴箱2内，进一步连锁反应，促使凸轮室3内的润滑油被吸入摇臂室4内、缓存室19中的润滑油被吸入凸轮室3内，储油室1中的润滑油被吸入缓存室19中，储油室1中的润滑油被吸入凸轮室3中。当活塞17下降运动时其死点下方的曲轴箱2空间的压强P1会上升，当压强P1大于其它部位的压强时，曲轴箱2内的润滑油被挤入缓存室19内，当缓存室19内的润滑油过多时可以通过泄油通道Ⅰ16流入储油室1内，也可以从供油通道Ⅱ10流入凸轮室3内再经过泄油通道Ⅱ15流入储油室1内。由于供油通道Ⅱ10的内径、供油通道Ⅳ8的内径都大于泄油通道Ⅰ16的内径，所述供油通道Ⅱ10的内径小于泄油通道Ⅱ15的内径，所述泄油通道Ⅱ15的内径大于泄油通道Ⅰ16的内径，使得大多数缓存室19内的润滑油被输入凸轮室3内。当活塞17频繁往复运动时，该润滑油流动过程便可循环持续进行。
Claims (4)
1.一种四冲程发动机，该四冲程发动机内部设有储油室(1)、曲轴箱(2)、凸轮室(3)、摇臂室(4)、润滑油输送管路，所述储油室(1)、曲轴箱(2)、凸轮室(3)、摇臂室(4)之间可通过润滑油输送管路连通并循环输送润滑油，其特征在于：所述润滑油输送管路包括供油通道Ⅰ(6)、供油单向阀Ⅰ(7)、供油通道Ⅳ(8)、供油单向阀Ⅱ(9)、供油通道Ⅱ(10)、供油通道Ⅲ(11)、回油通道Ⅱ(12)、回油单向阀(13)，所述储油室(1)通过供油通道Ⅰ(6)与曲轴箱(2)连通，所述曲轴箱(2)通过供油通道Ⅳ(8)又与储油室(1)连通，所述供油单向阀Ⅰ(7)安装在供油通道Ⅰ(6)内，所述供油单向阀Ⅱ(9)安装在供油通道Ⅳ(8)内，所述储油室(1)通过供油通道Ⅱ(10)与凸轮室(3)连通，所述凸轮室(3)通过供油通道Ⅲ(11)与摇臂室(4)连通，所述摇臂室(4)通过回油通道Ⅱ(12)与曲轴箱(2)连通，所述回油单向阀(13)安装在回油通道Ⅱ(12)内，所述供油通道Ⅱ(10)、供油通道Ⅲ(11)的内径都小于供油通道Ⅰ(6)的内径，所述回油通道Ⅱ(12)的内径大于供油通道Ⅳ(8)的内径，所述回油通道Ⅱ(12)在竖直方向上分布，所述回油通道Ⅱ(12)的内径在摇臂室(4)到曲轴箱(2)的方向上逐渐减小。
2.根据权利要求1所述四冲程发动机，其特征在于：所述四冲程发动机内部还设有油气分离室(5)，所述润滑油输送管路还包括回油通道Ⅰ(14)，所述油气分离室(5)位于摇臂室(4)上方，所述油气分离室(5)与摇臂室(4)连通且两者之间设有集油网，所述油气分离室(5)设有与外界大气连通的排气通道(18)，所述油气分离室(5)通过回油通道Ⅰ(14)与回油通道Ⅱ(12)连通。
3.根据权利要求2所述四冲程发动机，其特征在于：所述回油通道Ⅰ(14)在竖直方向上分布。
4.根据权利要求1所述四冲程发动机，其特征在于：所述四冲程发动机内部还设有缓存室(19)，所述缓存室(19)位于储油室(1)上方，所述润滑油输送管路还包括泄油通道Ⅰ(16)和泄油通道Ⅱ(15),所述储油室(1)通过泄油通道Ⅰ(16)与缓存室(19)连通，所述曲轴箱(2)通过供油通道Ⅳ(8)与缓存室(19)连通，所述凸轮室(3)通过供油通道Ⅱ(10)与缓存室(19)连通，所述凸轮室(3)通过泄油通道Ⅱ(15)与储油室(1)连通，所述供油通道Ⅱ(10)的内径、供油通道Ⅳ(8)的内径都大于泄油通道Ⅰ(16)的内径，所述供油通道Ⅱ(10)的内径小于泄油通道Ⅱ(15)的内径，所述泄油通道Ⅱ(15)的内径大于泄油通道Ⅰ(16)的内径。
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