CN111946455A - 一种易点火的四冲程发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种易点火的四冲程发动机，包括控制器、点火器、气缸、活塞、曲柄连杆机构、以及飞轮，曲柄连杆机构带动活塞在气缸上止点和下止点之间往复移动，将活塞处于下止点时飞轮与点火器相对的位置记为点火周期的起点，飞轮的起点转动0°至180°时为进气冲程，飞轮的起点转动180°至360°时为压缩冲程，飞轮的起点转动360°至540°时为做功冲程，飞轮的起点转动540°至720°时为排气冲程，点火器的点火时刻处于压缩冲程内，控制器控制飞轮在压缩冲程的点火时刻之前或进气冲程停止转动。本发明中的控制器控制飞轮在进气冲程停止转动，或在压缩冲程的点火时刻之前停止转动，使得飞轮转动的3.5圈中，点火器可以两次进入压缩冲程进行有效点火。

Description

一种易点火的四冲程发动机

技术领域

本发明属于发动机领域，具体涉及一种易点火的四冲程发动机。

背景技术

目前，在手持式工具中多采用小型四冲程发动机，该种发动机通常需要用户手拉进行启动，用户每手拉一次，发动机中的飞轮仅能转动3.5圈左右，四冲程发动机的飞轮每转动两圈，点火器才在压缩冲程进行一次点火。但是，现有的四冲程发动机在停机时，通常因为无法越过压缩冲程而停在压缩冲程，导致下一次手拉启动时，飞轮的第一圈为做功冲程和排气冲程，第二圈才能进入压缩冲程以使点火器点火，使得飞轮转动的3.5圈中仅能进行一次有效点火，点火的成功率低，导致四冲程发动机启动困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种易点火的四冲程发动机，以解决上述问题至少之一。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种易点火的四冲程发动机，包括控制器、点火器、气缸、设于气缸内的活塞、曲柄连杆机构、以及与曲柄连杆机构共同转动的飞轮，曲柄连杆机构带动活塞在气缸上止点和下止点之间往复移动，飞轮通过曲柄连杆结构带动活塞越过上止点或下止点，将活塞处于下止点时飞轮与点火器相对的位置记为点火周期的起点，点火周期包括四个冲程，飞轮的起点转动0°至180°时为进气冲程，飞轮的起点转动180°至360°时为压缩冲程，飞轮的起点转动360°至540°时为做功冲程，飞轮的起点转动540°至720°时为排气冲程，点火器的点火时刻处于压缩冲程内，控制器控制飞轮在压缩冲程的点火时刻之前或进气冲程停止转动。

在上述一种易点火的四冲程发动机中，点火器设于飞轮的一侧，飞轮上设有磁钢，磁钢在点火时刻前经过点火器以对点火器充电。

在上述一种易点火的四冲程发动机中，点火器在飞轮转动至压缩冲程的315°至360°之间点火。

在上述一种易点火的四冲程发动机中，磁钢与飞轮的起点之间的夹角为α，满足180°≤α≤350°。

在上述一种易点火的四冲程发动机中，飞轮通过键连接在曲柄连杆机构的端部。

在上述一种易点火的四冲程发动机中，飞轮上还设有散热叶片，磁钢通过散热叶片安装在飞轮上。

本发明的有益效果是：

一种易点火的四冲程发动机，包括控制器、点火器、气缸、设于气缸内的活塞、曲柄连杆机构、以及与曲柄连杆机构共同转动的飞轮，曲柄连杆机构带动活塞在气缸上止点和下止点之间往复移动，飞轮通过曲柄连杆结构带动活塞越过上止点或下止点，将活塞处于下止点时飞轮与点火器相对的位置记为点火周期的起点，点火周期包括四个冲程，飞轮的起点转动0°至180°时为进气冲程，飞轮的起点转动180°至360°时为压缩冲程，飞轮的起点转动360°至540°时为做功冲程，飞轮的起点转动540°至720°时为排气冲程，点火器的点火时刻处于压缩冲程内，控制器控制飞轮在压缩冲程的点火时刻之前或进气冲程停止转动。该技术方案有如下技术效果：

目前，在手持式工具中多采用小型四冲程发动机，该种发动机通常需要用户手拉进行启动，用户每手拉一次，发动机中的飞轮仅能转动3.5圈左右，四冲程发动机的飞轮每转动两圈，点火器才在压缩冲程进行一次点火。但是，现有的四冲程发动机在停机时，通常因为无法越过压缩冲程而停在压缩冲程，导致下一次手拉启动时，飞轮的第一圈为做功冲程和排气冲程，第二圈才能进入压缩冲程以使点火器点火，使得飞轮转动的3.5圈中仅能进行一次有效点火，点火的成功率低，导致四冲程发动机启动困难。本发明中的控制器控制飞轮在进气冲程停止转动，或在压缩冲程的点火时刻之前停止转动，使得飞轮转动的第一圈就可以进入未点火的压缩冲程，飞轮转动的第一圈和第三圈均处于压缩冲程，飞轮转动的3.5圈中，点火器可以两次进入压缩冲程进行有效点火，即用户拉动一次开关，发动机即可进行两次有效点火，大大提高了点火的成功率，使得四冲程发动机更易启动。

本发明的特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

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描述：

图1为本发明一种易点火的四冲程发动机一个点火周期的相位图；

图2为本发明一种易点火的四冲程发动机的点火时刻示意图；

图3为本发明一种易点火的四冲程发动机的示意图；

附图标记：

100、点火器；110、起点；200、飞轮；300、磁钢；400、散热叶片。

具体实施方式

本发明提出的一种易点火的四冲程发动机，包括控制器、点火器、气缸、设于气缸内的活塞、曲柄连杆机构、以及与曲柄连杆机构共同转动的飞轮，曲柄连杆机构带动活塞在气缸上止点和下止点之间往复移动，飞轮通过曲柄连杆结构带动活塞越过上止点或下止点，将活塞处于下止点时飞轮与点火器相对的位置记为点火周期的起点，点火周期包括四个冲程，飞轮的起点转动0°至180°时为进气冲程，飞轮的起点转动180°至360°时为压缩冲程，飞轮的起点转动360°至540°时为做功冲程，飞轮的起点转动540°至720°时为排气冲程，点火器的点火时刻处于压缩冲程内，控制器控制飞轮在压缩冲程的点火时刻之前或进气冲程停止转动。本发明中的控制器控制飞轮在进气冲程停止转动，或在压缩冲程的点火时刻之前停止转动，使得飞轮转动的第一圈就可以进入未点火的压缩冲程，飞轮转动的第一圈和第三圈均处于压缩冲程，飞轮转动的3.5圈中，点火器可以两次进入压缩冲程进行有效点火，即用户拉动一次开关，发动机即可进行两次有效点火，大大提高了点火的成功率，使得四冲程发动机更易启动。

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一：

一种易点火的四冲程发动机，如图1至图3所示，包括控制器、磁电机转子、磁电机定子、设于磁电机定子上的点火器100、气缸、设于气缸内的活塞、曲柄连杆机构，磁电机转子包括与曲柄连杆机构相连并共同转动的飞轮200和磁钢300，点火器100通过磁电机定子设于飞轮200的一侧。曲柄连杆机构带动活塞在气缸上止点和下止点之间往复移动，飞轮200通过曲柄连杆结构带动活塞越过上止点或下止点，曲柄连杆机构包括曲轴和连接在曲轴和活塞之间的连杆，活塞往复运动时，活塞顶面离曲轴中心线最远时为上止点，活塞顶面离曲轴中心线最近时为下止点。上止点和下止点之间的距离为活塞冲程，活塞每走一个冲程，曲轴会和飞轮200共同旋转180°。

将活塞处于下止点时飞轮200与点火器100相对的位置(即飞轮200外周最靠近点火器100的点)记为点火周期的起点110，飞轮200每转动2圈为一个点火周期，点火器100在每个点火周期内仅能点火一次，如图1所示，点火周期包括四个冲程，分别为进气冲程AB、压缩冲程BC、做功冲程CD以及排气冲程DE，当飞轮200的起点110从0°转动至180°时，四冲程发动机处于进气冲程AB，当飞轮200的起点110从180°转动至360°时，四冲程发动机处于压缩冲程BC，当飞轮200的起点110从360°转动至540°时，四冲程发动机处于做功冲程CD，当飞轮200的起点110从540°转动至720°时，四冲程发动机处于排气冲程DE，点火器100的点火时刻处于压缩冲程BC内，即点火器100在发动机处于压缩冲程BC时点火。

目前，在手持式工具中多采用小型四冲程发动机，该种发动机通常需要用户手拉进行启动，用户每手拉一次，发动机中的飞轮200仅能转动3.5圈左右，四冲程发动机的飞轮200每转动两圈，点火器100才在压缩冲程进行一次点火。但是，现有的四冲程发动机在停机时，通常因为无法越过压缩冲程而停在压缩冲程，导致下一次手拉启动时，飞轮200的第一圈为做功冲程CD和排气冲程DE，第二圈才能进入压缩冲程BC以使点火器100点火，使得飞轮200转动的3.5圈中仅能进行一次有效点火，点火的成功率低，导致四冲程发动机启动困难。

本发明中的控制器控制飞轮200在进气冲程停止转动，或在压缩冲程的点火时刻之前停止转动，使得飞轮200转动的第一圈就可以进入未点火的压缩冲程，飞轮200转动的第一圈和第三圈均处于压缩冲程，飞轮200转动的3.5圈中，点火器100可以两次进入压缩冲程进行有效点火，即用户拉动一次开关，发动机即可进行两次有效点火，大大提高了点火的成功率，使得四冲程发动机更易启动。

本实施例中的点火器100设于飞轮200的一侧，飞轮200上设有磁钢300，磁钢300在点火时刻前经过点火器100以对点火器100充电，点火器100在充电后可以放电点火，结构简单，降低生产成本。

如图2所示，点火器100优选的在飞轮200转动至压缩冲程的315°至360°之间点火，即点火器100的点火时刻处于压缩冲程的最后，给飞轮200的停机角度留下充足的余量，即使飞轮200在压缩冲程的前半段停机，也不会影响下一次飞轮200在第一圈即进入压缩冲程并进行点火。

优选的是，磁钢300与飞轮200的起点110之间的夹角为α，满足180°≤α≤350°，使得点火器100可以在点火时刻前完成充电，提高点火成功率，α的取值可以为180°、200°、220°、240°、260°、280°、300°、320°、340°、350°。

本实施例中的飞轮200通过键连接在曲柄连杆机构的端部，安于安装拆卸，连动效果好，同时，如图3所示，飞轮200上还设有散热叶片400，磁钢300通过散热叶片400安装在飞轮200上，飞轮200随曲柄连杆机构转动的同时，飞轮200上的散热叶片400对磁钢300和飞轮200以及曲柄连杆机构进行散热，防止发动机内部过热。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种易点火的四冲程发动机，包括控制器、点火器、气缸、设于气缸内的活塞、曲柄连杆机构、以及与曲柄连杆机构共同转动的飞轮，所述曲柄连杆机构带动活塞在气缸上止点和下止点之间往复移动，所述飞轮通过所述曲柄连杆结构带动所述活塞越过上止点或下止点，其特征在于：将所述活塞处于下止点时飞轮与点火器相对的位置记为点火周期的起点，点火周期包括四个冲程，飞轮的起点转动0°至180°时为进气冲程，飞轮的起点转动180°至360°时为压缩冲程，飞轮的起点转动360°至540°时为做功冲程，飞轮的起点转动540°至720°时为排气冲程，所述点火器的点火时刻处于所述压缩冲程内，所述控制器控制飞轮在压缩冲程的点火时刻之前或进气冲程停止转动。

2.根据权利要求1所述的一种易点火的四冲程发动机，其特征在于：所述点火器设于所述飞轮的一侧，所述飞轮上设有磁钢，所述磁钢在点火时刻前经过所述点火器以对所述点火器充电。

3.根据权利要求2所述的一种易点火的四冲程发动机，其特征在于：所述点火器在所述飞轮转动至压缩冲程的315°至360°之间点火。

4.根据权利要求2所述的一种易点火的四冲程发动机，其特征在于：所述磁钢与所述飞轮的起点之间的夹角为α，满足180°≤α≤350°。

5.根据权利要求1所述的一种易点火的四冲程发动机，其特征在于：所述飞轮通过键连接在曲柄连杆机构的端部。

6.根据权利要求1所述的一种易点火的四冲程发动机，其特征在于：所述飞轮上还设有散热叶片，所述磁钢通过所述散热叶片安装在所述飞轮上。

Images