CN111219259B - 带有远程节流控件和手动节流控件的发动机 - Google Patents

Abstract

一种用于发动机的节流组件包括远程控制节流杆、手动节流控制杆以及节流阀复位弹簧。远程控制节流杆被构造成基于从外部装置接收的力来操作节流组件和发动机。手动节流控制杆被构造成基于从在手动节流控制杆的输入部分处接收的用户输入的力来操作节流组件和发动机。手动节流控制杆的抵接部分与手动节流控制杆的输入部分间隔开，并且被构造成抵接远程控制节流杆。节流阀复位弹簧被构造成使远程控制节流杆沿着与从外部装置接收的力的相反方向偏压成抵靠在手动节流控制杆的抵接部分上。

Description

带有远程节流控件和手动节流控件的发动机

技术领域

本公开内容总体上涉及一种包括远程节流控件和手动节流控件的发动机，并且更具体地，涉及远程节流控制杆和手动节流控制杆之间的交互。

背景技术

小型内燃发动机用于各种各样的装置，包括但不限于：链锯、割草机、杂草修剪机、全地形车、木材分离器、高压清洗机、花园耕作机、吹雪机或者其他设备。发动机的电力可以通过节流阀进行控制，节流阀对流动到发动机的空气和/或燃料的流量进行调节。对于一些发动机而言，节流阀由用户通过手动杆操作器进行控制。对于其他发动机而言，节流阀通过连接至另一机构的杆进行控制。

附图说明

本文参考以下附图对示例性实施例进行了描述。

图1示出了带有远程节流控件和手动节流控件的示例性发动机。

图2示出了包括远程节流控制杆和手动节流控制杆的示例性节流组件。

图3示出了用于发动机的远程控制操作的示例性操作。

图4示出了用于发动机的手动控制操作的示例性操作。

图5示出了远程节流控制杆和手动节流控制杆的透视图。

图6示出了远程节流控制杆和手动节流控制杆的校准。

图7示出了节流组件和用于复位弹簧的装定机构。

图8示出了制造节流组件的过程的示例性流程图。

具体实施方式

图1示出了带有远程节流控件和手动节流控件的示例性发动机20。节流组件30提供了组合的远程节流控件和手动节流控件。节流组件30可以包括手动节流控制杆3和远程控制节流杆4，手动节流控制杆3和远程控制节流杆4通过控制杆螺栓2连接。

节流阀对流动到发动机20的空气和/或燃料的流量进行调节。节流阀可以控制流动到吸入歧管的空气的流量或者控制流动到吸入歧管的空气和燃料的混合物的流量。节流阀可以包括蝶形阀或者节流板，蝶形阀或者节流板旋转以调节空气。所述阀或者板可以通过联接至节流组件30的机构进行控制。节流阀可以延伸至吸入歧管的壁。也就是说，节流阀的盘的半径可以稍小于吸入歧管的半径。可替代地，节流阀可以与吸入歧管间隔开使得总是有一些空气在节流阀周围流动。

节流组件30的远程控制节流杆4连接至连接杆21和旋转支架22。旋转支架22可以通过步进电机、另一连接杆、螺线管或者其他装置进行旋转。控制器可以通过控制信号操作步进电机或者螺线管。旋转支架22可以将旋转运动转换成连接杆21的移动。旋转支架22可以将第一方向上的位移转换为连接杆21在第二方向上的位移。远程控制节流杆4在外部装置的指导下控制节流阀，所述外部装置可以是发动机的外部的装置。

如图1所示，远程控制节流杆4的顺时针移动可以对应于打开节流阀，并且远程控制节流杆4的逆时针移动可以对应于关闭节流阀。当远程控制节流杆4顺时针旋转以打开节流阀时，节流阀复位弹簧13上的张力增大。也就是说，节流阀复位弹簧13向远程控制节流杆4施加力，该力倾向于阻止远程控制节流杆4沿顺时针方向的移动。节流阀复位弹簧13的力可以与远程控制节流杆4的移动的横向距离(例如，远程控制节流杆4的纵向轴线的方向)的平方成比例。

节流组件30的手动节流控制杆3包括手柄部分31。用户可以握住手柄部分31以旋转手动节流控制杆3。如图1所示，手动节流控制杆3的顺时针移动可以对应于打开节流阀，并且手动节流控制杆3的逆时针移动可以对应于关闭节流阀。

发动机20可以任意类型的下述发动机，在该发动机中，腔室中的燃料(例如，气态燃料或者液态燃料)与氧化剂(例如，空气)的燃烧向发动机20的驱动部件(例如，活塞、涡轮机或者其他部件)施加力。驱动部件旋转以转动驱动轴。液态燃料可以是汽油、柴油、乙醇或者其他示例。气态燃料可以液化石油气(LPG)、氢气、天然气、沼气或者其他气体。LPG可以是或者可以主要包括丁烷，主要包括丙烷，或者烃类气体的混合物。氢气可以包括与空气或者氧气混合的氢气。氢气可以在被输送至发动机时与另一燃料混合。天然气(例如，压缩天然气(CNG))可以是烃类气体混合物。沼气可以是由有机物分解产生的气体。

图2示出了包括远程节流控制杆4和手动节流控制杆3的示例性节流组件30。节流组件30可以包括支架1、控制杆螺栓2、手动节流控制杆3、远程控制节流杆4、间隔垫圈5、控制杆垫圈6、平垫圈7、固定螺帽8、调速螺钉9、弹簧垫圈11、控制杆垫圈12以及节流阀复位弹簧13。节流组件30中还可以包括压缩弹簧或者调速器弹簧10。另外，可以包括不同的部件或者较少的部件。

支架1将节流组件30安装到发动机的底盘上。支架1可以由铝、钢或其他金属形成。支架1可以包括用于诸如螺钉、螺栓或者铆钉之类的紧固件的一个或多个孔，所述紧固件将节流组件30联接至发动机。支架1可以包括尺寸适合于控制杆螺栓2的安装孔。控制杆螺栓2可以是具有一个或多个直径的杆，其成形为将支架1联接至手动节流控制杆3、远程控制节流杆4以及其他部件。安装孔可以与发动机的节流板或者阀对准，使得：当控制杆螺栓2被设置成穿过安装孔时，控制杆螺栓2被机械地联接至节流板或者阀。控制杆螺栓2可以包括脊部，该脊部被成形为使得诸如间隔垫圈5、控制杆垫圈6、平垫圈7和/或固定螺帽8之类的一个或多个其他部件抵接。

手动节流控制杆3还包括用于控制杆螺栓2的安装孔。在由固定螺帽8提供的对控制杆垫圈6的压力的作用下，控制杆螺栓2与弹簧垫圈11和控制杆垫圈12配合支撑手动节流控制杆3，固定螺帽8可以转动以拧紧手动节流控制杆3的安装。手动节流控制杆3被构造成基于来自由手动节流控制杆3的输入部分31处接收的用户输入的力来操作节流组件和发动机。

此外，手动节流控制杆3包括抵接部分41。手动节流控制杆3的抵接部分41与手动节流控制杆的输入部分31间隔开，并且被构造成抵接远程控制节流杆4。抵接部分41被构造成限制远程控制节流杆4的移动。当远程控制节流杆4在由连接杆21或者节流阀复位弹簧13所施加的力的作用下逆时针旋转时(在所示的示例中)，抵接部分41为远程控制节流杆4的移动提供止动件。手动节流控制杆3被弹簧垫圈11以足够使得手动节流控制杆3能够停止在任何位置处的力，按压。将手动节流控制杆3保持在原位置的摩擦力也足以阻止远程控制节流杆4的移动。

远程控制节流杆4还包括用于控制杆螺栓2的安装孔。远程控制节流杆4被构造成基于从外部装置接收的力来操作节流组件30和发动机20。外部装置使得旋转支架22旋转，进而使得连接杆21旋转，以旋转远程控制节流杆4从而改变节流阀的位置。连接杆21可以是缆线，连接杆21在接点42(例如，孔、钩、夹子或者其他机构)处连接至远程控制节流杆4。

远程控制节流杆4在由控制杆螺柱2支撑时可以与间隔垫圈5和/或平垫圈7间隔开旋转间隔。该旋转间隔使得远程控制节流杆4相对于诸如手动节流控制杆3之类的其他部件旋转。远程控制节流杆4可以以适度的力(例如，10英寸磅至20英寸磅或1.0牛米至2.30牛米)相对于其他部件旋转。旋转间隔的示例可以是0.1毫米至0.5毫米。被施加至远程控制节流杆4的摩擦力为零或者忽略不计，并且远远小于由弹簧垫圈11施加至手动节流控制杆3的摩擦力。

图1中所示的调速器弹簧10是被附接至调速器系统的速度驱动装置。调节器系统提供弹簧弹力，弹簧弹力倾向于在操作员调节远程控制节流杆4作为输入以增大弹簧弹力时打开节流阀以将发动机保持在所期望的速度。调速器弹簧10可以根据发动机20上的负载来调节远程控制节流杆4和/或手动节流控制杆3的位置。当发动机20上的负载变化时，调速器弹簧10将发动机的速度(例如，由远程控制节流杆4和/或手动节流控制杆3设定)保持在预定范围内。可以改变调速器弹簧10的长度来设定发动机速度和/或发动机速度的预定范围。调速器系统可以包括连接至调速器弹簧10的一个或多个飞块。

节流阀复位弹簧13被构造成使远程控制节流杆沿着与通过旋转支架22和连接杆21从外部装置接收的力的相反方向偏压成抵靠在手动节流控制杆3的抵接部分41上。在图1和图2所示的示例中，节流阀复位弹簧13提供线性力，该线性力使得远程控制节流杆4上产生逆时针方向的扭矩。如果远程控制节流杆4移动，则远程控制节流杆4沿逆时针方向所产生的角运动使得节流阀关闭。手动节流控制杆3的抵接部分41根据手动节流控制杆3的手动设定位置来阻止远程控制节流杆4的移动。

图3和图4分别示出了节流组件30的远程控制操作和手动操作。图5示出了远程节流控制杆4和手动节流控制杆3的透视图。图6示出了远程节流控制杆4和手动节流控制杆3的校准。

图3示出了用于发动机的远程控制操作的示例性操作。远程控制是在外部装置控制发动机20的速度时进行的操作。在远程控制期间，远程控制节流杆4控制节流组件，并且手动节流控制杆3用作远程控制节流杆4的旋转的最小点。

手动节流控制杆3被手动设置为预定位置。该预定位置可以是怠速设定，其示出在图3中。外部装置使连接杆21移动，连接杆21可以是缆线，并且远程控制节流杆4克服节流阀复位弹簧13的力顺时针旋转。远程控制节流杆4的移动使节流阀打开或变得打开得更大，因此，发动机20的速度增大。

当连接杆21停止沿顺时针方向推动远程控制节流杆4时，也就是说，连接杆21松弛，并且节流阀复位弹簧13使远程控制节流杆4沿逆时针方向返回。远程控制节流杆4的这种移动导致节流关闭或者关闭更大程度，因此，发动机20的速度降低。远程控制节流杆4的移动受手动节流控制杆3的抵接部分的限制。

图4示出了用于发动机的手动控制操作的示例性操作。手动控制是在用户控制发动机20的速度时的操作。在手动控制期间，手动节流控制杆3控制节流组件，并且远程控制节流杆4在手动节流控制杆3和节流阀复位弹簧13的指导下自由旋转。

手动节流控制杆3处于松弛位置，例如怠速位置，如图4所示。操作员使手动节流控制杆3顺时针移动，这使得远程控制节流杆4顺时针旋转并且还使节流阀打开或者变成打开成更大。此外，在操作员的移动手动节流控制杆3的力的作用下，节流阀复位弹簧13被拉伸。发动机20的速度增大。

当操作员将手动节流控制杆3移回到怠速位置(即，沿着逆时针方向)时，远程控制节流杆4也沿逆时针方向移动。在一个示例中，手动节流控制杆3直接向远程控制节流杆4提供力。在另一示例中，节流阀复位弹簧13提供力使远程控制节流杆4沿逆时针方向旋转，并且由于抵接部分41移出远程控制节流杆4的路径，手动节流阀控制杆3允许移动。

图7示出了节流组件和用于节流阀复位弹簧13的装定机构51。装定机构调节节流阀复位弹簧13的位移，或者调节节流阀位置与远程控制节流杆4和/或手动节流控制杆3之间的关系，其中节流阀复位弹簧13调节节流阀位置。例如，装定机构可以调节手动节流控制杆3对应于怠速设定的物理位置。在另一示例中，装定机构51调节调速器弹簧10与节流组件之间的关系(例如，位移距离)。因此，装定机构51调节节流阀相对于节流组件30的位置。在一个示例中，装定机构51可以包括螺钉，所述螺钉被制造成较长(例如，从支架1中拧出)以减小位移距离或者拧紧节流阀复位弹簧13，或者被制造成较短(例如，拧进支架1)以增大位移距离或者增长节流阀复位弹簧13。

图8示出了制造节流组件的过程的示例性流程图。此外，可以包括不同的动作或者较少的动作。

在动作S101处，将间隔件提供给节流组件。该间隔件可以是一个或多个垫圈或者其他盘或者环，其被设置在节流组件的螺栓或者螺柱上。

在动作S103处，使用间隔件将远程控制节流杆安装到节流组件上。远程控制节流杆被设置在节流组件的螺栓或者螺柱上。间隔件可以具有预定尺寸，该预定尺寸足以将远程控制节流杆与节流组件的其他部件间隔开，从而使得远程控制节流杆能够相对于其他部件自由移动。

在动作S105处，将摩擦机构提供给节流组件。该摩擦结构可以包括螺钉构件和一个或多个垫圈。在动作S107处，使用摩擦机构将手动控制节流杆安装到节流组件上。手动控制节流杆可以被设置在节流组件的螺栓或者螺柱上。摩擦机构可以紧固至手动控制节流杆，使得摩擦机构在没有手动操作的情况下无法自由移动。

在动作S109处，将第一弹簧(例如，复位弹簧)连接至远程控制节流杆。第一弹簧可以使得远程控制节流杆沿着第一方向偏压，以使得远程控制节流杆返回从而沿第一方向压靠手动节流控制杆。

在动作S111处，将第二弹簧(例如，调速器弹簧)连接至远程控制节流杆。第二弹簧可以从远程控制节流杆接收力并且将该力施加至发动机的节流阀。第二弹簧可以抑制远程控制节流杆的波动并且消除由发动机上的负载所引起的波动。

短语“与......联接”或“联接至”包括直接连接或者通过一个或多个中间部件间接连接。另外，可以提供不同的部件或者较少的部件。另外，可以包括不同的部件或者较少的部件。

本文描述的实施例的图示旨在提供对各种实施例的结构的总体理解。这些图示并不旨在作为利用本文所描述的结构或方法的装置及系统的所有元件和特征的完整描述。在阅读本公开内容之后，许多其他实施例对于本领域技术人员而言可以是明显的。可以根据本公开内容利用并从本公开中推导出其他实施例，使得可以在不脱离本公开内容的范围的情况下进行结构和逻辑的替换和改变。此外，图示仅仅是代表性的，并且可能没有按比例绘制。图示中的某些比例可能被放大，而其他比例可能被最小化。因此，本公开内容和附图应当被视为说明性的而非限制性的。

尽管本说明书包含许多细节，但是这些细节并不应被解释为对本发明的范围或者可以要求保护的范围的限制，而是作为对本发明的特定实施例所特有的特征的描述。在单独实施例的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，尽管上面的特征可以描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声明，但是在某些情况下可以从组合中切除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合。或者子组合的变化。

本公开内容中的一个或多个实施例在本文中可以单独地和/或共同地通过术语“发明”来表示，这仅仅是出于方便的目的而并非意图将本申请的范围自愿地限制于任何特定的发明或发明构思。此外，尽管本文已说明和描述了特定实施例，但是应当理解的是，经设计以实现相同目的或类似目的的任何后续布置可以替代所示出的特定实施例。本公开内容旨在涵盖各种实施例的任何和所有后续改编或变化。在阅读本说明书之后，上述实施例的组合以及本文未具体描述的其他实施例对于本领域技术人员而言将是明显的。

旨在将前述详细描述视为说明性而非限制性的，并且应当理解的是，包括所有等同物的以下权利要求旨在限定本发明的范围。除非另有说明，否则不应当将权利要求理解为限于所描述的顺序或元件。因此，落入所附权利要求及其等同物的范围和精神内的所有实施例都属于本发明所要保护的范围之内。

Claims (20)

1.一种用于发动机的节流组件，所述节流组件包括：

远程控制节流杆，所述远程控制节流杆被构造成基于从外部装置接收的力来操作所述节流组件和所述发动机；

手动节流控制杆，所述手动节流控制杆被构造成基于从在所述手动节流控制杆的输入部分处接收的用户输入的力来操作所述节流组件和所述发动机；

所述手动节流控制杆的抵接部分，所述抵接部分与所述手动节流控制杆的所述输入部分间隔开，并且被构造成抵接所述远程控制节流杆；以及

节流阀复位弹簧，所述节流阀复位弹簧被构造成使所述远程控制节流杆沿着与从所述外部装置接收的力的相反方向偏压成抵靠在所述手动节流控制杆的所述抵接部分上。

2.根据权利要求1所述的节流组件，还包括：

连接杆，所述连接杆联接至所述远程控制节流杆和所述外部装置。

3.根据权利要求1所述的节流组件，其中，所述外部装置包括步进电机或者螺线管。

4.根据权利要求1所述的节流组件，还包括：

控制器，所述控制器被构造成生成控制信号以经由所述外部装置操作所述远程控制节流杆。

5.根据权利要求1所述的节流组件，还包括：

控制杆螺栓，所述控制杆螺栓被构造成将所述远程控制节流杆和所述手动节流控制杆安装至所述发动机。

6.根据权利要求1所述的节流组件，还包括：

间隔垫圈，所述间隔垫圈被构造成提供与所述远程控制节流杆相关联的旋转间隔。

7.根据权利要求6所述的节流组件，其中，所述旋转间隔使得所述远程控制节流杆能够相对于所述手动节流控制杆旋转。

8.根据权利要求1所述的节流组件，还包括：

调速器弹簧，所述调速器弹簧被构造成根据所述发动机上的负载调节所述远程控制节流杆和所述手动节流控制杆的位置。

9.根据权利要求1所述的节流组件，其中，所述手动节流控制杆提供所述远程控制节流杆的旋转的最小点。

10.一种用于操作发动机的节流组件的方法，所述方法包括：

使用远程控制节流杆操作所述节流组件和所述发动机；

基于从在手动节流控制杆的输入部分处接收的用户输入的力来利用所述手动节流控制杆操作所述节流组件和所述发动机；

通过与所述手动节流控制杆的输入部分间隔开的所述手动节流控制杆的抵接部分使与述远程控制节流杆抵接；以及

将所述远程控制节流杆偏压在所述手动节流控制杆的所述抵接部分上。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

通过被联接至远程控制节流杆的连接杆将来自外部装置的力传递。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述外部装置包括步进电机或者螺线管。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，来自所述连接杆的所述力与所述远程控制节流杆被偏压抵靠在所述抵接部分上的方向相反。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括：

生成控制信号以经由所述外部装置操作所述远程控制节流杆。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将远程控制节流杆旋转成抵靠在与所述手动控制节流杆间隔开的间隔垫圈上。

16.根据权利要求10所述的方法，还包括：

根据所述发动机上的负载来调节所述远程控制节流杆和所述手动节流控制杆的位置。

17.根据权利要求10所述的方法，其中，所述手动节流控制杆提供所述远程控制节流杆的旋转的最小点。

18.一种制造节流组件的方法，所述方法包括：

将间隔件提供给所述节流组件；

使用所述间隔件将远程控制节流杆安装到所述节流组件上；

将摩擦机构提供给所述节流组件；

使用所述摩擦机构将手动控制节流杆安装到所述节流组件上；

将复位弹簧连接至所述远程控制节流杆；以及

将调速器弹簧连接至所述远程控制节流杆。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

将螺柱提供给所述节流组件，其中，所述间隔件、所述远程控制节流杆以及所述手动控制节流杆被安装至所述螺柱上。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括：

将连接杆连接至所述远程控制节流杆，其中，所述连接杆被构造成从外部装置接收力。

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