CN1880752A - 燃料系统中的汽化散发控制 - Google Patents

Abstract

用于降低挥发性燃料汽化排放的方法和燃料系统。一燃料箱装有燃料，一化油器混合空气和来自燃料箱的燃料，以及多个流体通道在其内部和/或在燃料箱和化油器之间输送燃料。一阀致动装置阻止燃料在一个或多个众多的流体通道中流动并且该化油器适于在发动机停机过程中排放燃料，以降低或阻止燃料系统中的汽化排放。该化油器优选地被设计为将其所装燃料的量最小化。

Description

燃料系统中的汽化散发控制

技术领域

【0001】本发明总的来讲涉及内燃机的挥发性燃料存储和供料系统，更具体地说涉及用于化油器的汽化排放控制。

发明背景

【0002】燃料存储和供料系统典型地包括适用于小型内燃机动力装置的一燃料箱和一化油器。这些装置，包括手持设备，例如修边机、修草机和链锯，和地面支撑设备，例如扫雪机、发电机、水泵、动力清洗机、喷洒器、园艺拖拉机、旋耕机和剪草机，以及水上设备，例如内置和外置马达和辅助发电机构成了公共草地、花园和水产品方面的巨大消费市场。近年来，这些产品被改进以降低废气排放，但是现在重点已经落在改进这些产品以降低挥发性燃料和燃料蒸汽例如汽油的非排气散发。

【0003】挥发性燃料散发通常包括热吸入损失、运行损失、昼夜损失。热吸入损耗和昼夜损耗来自于液态或气态燃料的散发，并且包括渗透损失和汽化损失。当燃料蒸汽渗透出垫圈、燃料管路、或燃料箱时，渗透损失产生，并且这些损失通常通过燃料定向的方案降低，例如在燃料管路和燃料箱中加入阻挡层。当液态燃料汽化成碳化氢饼逃逸到大气中时，汽化损失产生。液态燃料汽化为燃料蒸汽通常是由燃料的挥发性、燃料箱的振动和其中燃料的晃动、和燃料的温度拨动引起的。汽化损失在下述情况下最容易产生：1)当燃料箱中的燃料蒸汽被排放到大气中时，和2)当化油器中的燃料蒸汽被排放或逃逸到大气中时。

【0004】燃料蒸汽通常从燃料箱被排放到大气中是为了避免燃料箱中形成正压力。手持设备通常使用膜片式化油器(diaphragm carburetor)，该膜片式化油器具有弹簧加载的进气阀，以提供对抗正向罐压的自动关闭，并且，因此不需要燃料箱向外排放。但是，地面支撑型设备通常使用浮子室式化油器，该浮子室式化油器在这样的正向罐压下会被浸没。当具有浮子室式化油器的发动机工作时，燃料流出燃料箱，并且燃料箱出口允许补偿空气进入罐中取代燃料并从而防止在其中出现负压状况。当发动机不工作时，燃料蒸汽可以被允许从燃料箱排放到大气中以限制罐压并避免化油器浸没。

【0005】通常使用燃料蒸汽回收系统回收燃料箱蒸汽。这样的系统可以包括一含有活性炭的炭罐，用于通过置于燃料箱上并连通着发动机进气歧管的一阀组件接收燃料蒸汽。在发动机工作过程中，进气歧管内的负压将燃料蒸汽吸出炭罐。阀组件通常具有一阀，该阀响应燃料箱中的液体燃料的液面使该阀在液面足够低的情况下保持打开，以允许燃料蒸汽自由的从燃料箱流入炭罐。在灌装燃料箱时，当液态燃料的液面升至一预定最大燃料高度时，一浮子上升关闭该阀，防止液态燃料通过该法流入蒸汽接收滤罐。虽然这样一个系统很适用，但炭罐和浮阀的附加成本在很多应用中是很高的。

【0006】除燃料箱蒸汽散发外，燃料蒸汽也会从化油器中逃逸，特别是当化油器的温度由于发动机停止运转之后热的发动机回热而上升时，和/或当相关设备在封闭高温下储存了超长时间时。为了说明，当一件发动机动力设备在正常工作温度下停转，热量持续地由热的发动机的气缸盖通过进气歧管传递到化油器。此外，该设备可能被置于一有限通风或无通风的存储封装，其中在24小时范围内的温度波动可以从白天的高于160华氏度到夜间的低于60华氏度。汽油燃料可在很宽的温度范围内汽化，在大约90华氏度附近开始发生显著的汽化，当温度升至160华氏度时，在24小时内会汽化大约30％体积的量，在温度升为350华氏度时，在24小时内会汽化90％以上体积的量。无论如何，化油器中的液态燃料的温度显著增加，从而使液态燃料的一部分汽化为燃料蒸汽。

【0007】燃料从某些化油器中逃逸比其它的更容易。手持设备典型地包括具有膜片式化油器的二冲程发动机，该化油器倾向于输出相对低的汽化排放。但是，膜片式化油器并不适用于所有的发动机应用，因为它们具有有限的燃料计量能力，因此会导致特定种类的发动机工作不稳定。精确的燃料计量在装备有膜片式化油器的发动机中通常并不需要，因为这些发动机通常仅仅工作在双节流设置——空闲或全开门节流(WOT)——例如链锯或修草机应用。相反，地面支撑设备通常具有带有浮子室式化油器的发动机，其中浮子室式化油器具有相对高的燃料计量能力以适应空闲和WOT之间的无极变速节流设置，但却由于多种原因输出相对高的汽化排放。

【0008】首先，在一给定的浮子室式化油器的浮筒中所含有的燃料的量通常比一膜片式化油器的计量室中的含量高好多倍。成比例地，一浮子室式化油器中可被消耗的液态燃料的总量将会比一膜片式化油器中的高好多倍。

【0009】其次，当发动机不工作时，膜片式化油器并非持续地由燃料箱提供燃料。在这种情况下，燃料可能已从膜片式化油器中完全汽化了，但却不能持续地从燃料箱补充燃料。这是因为一个典型的膜片式化油器具有一可强行地关闭以防止这些燃料进入的入口针阀。然而，当额外的汽化发生时，典型的浮子室式化油器被连续地提供额外的液态燃料。这是因为一典型的浮子室式化油器具有一通常偏置为打开的入口针阀，除非浮筒内灌装的液态燃料到达一预定液面高度，在该点上，一浮子缓慢地提升该入口针阀至关闭位置。随着液态燃料汽化和逃逸出化油器浮筒，浮子和入口针阀下降，从而容许新的液态燃料通过浮子致动的入口针阀在重力的作用下从燃料箱流入浮筒。因此，由于这些汽化-补充-汽化循环，浮子室式化油器中的热吸入和昼夜损失也会增加。

【0010】再次，如上文所指出的那样，浮子室式化油器对于燃料的入口压力比膜片式化油器更敏感。从而，燃料箱必须尽可能的具有低的和稳定的内部压力，还要支持一足够高的阈值压力以将燃料蒸汽散发到大气中的损失最小化。不幸地是，典型地与膜片式化油器联用的常规的橡胶帆布本和伞形阀易于受到磁滞的困扰。因此，这种阀不适于反复地将罐压保持得足够靠近一预定阈值压力。

【0011】总之，设备生产商在挥发性燃料从燃料系统中热吸入和昼夜汽化排放问题上需要一广泛的可靠的和综合的技术性的解决方案——特别是那些能够解决汽化排放的各种逃逸路径并且对于消费者来说耐用和经济的。

发明内容

【0012】根据示例性实施例，本发明提供了用于控制挥发性燃料汽化排放的一种方法和一种燃料系统。根据该方法，在发动机的工作过程中，由一燃料箱向一化油器提供液态燃料。同样，在发动机的停机过程中，液态燃料被阻止进入该化油器，并且从该化油器中排出液态燃料送入一接收器中。根据该系统，该燃料箱包含液态燃料，并且在发动机的工作过程中，化油器从燃料箱接收液态燃料，并且将空气和液态燃料混合以向发动机供给。此外，在发动机的停机过程中，一阀致动装置阻止燃料从燃料箱流向化油器并且将燃料从化油器中排出以降低或防止燃料系统中的汽化排放。

【0013】根据该方法和系统的优选方面，可以设计化油器以将其中的燃料量最小化，并且可以通过一手动致动的机械泵、一自动致动的机械泵、一电动泵或自重泄油将燃料排出。同样，该阀致动装置可以是手动或自动致动的并且可以是机械的或电力的。

【0014】根据另一个示例性实施例，一化油器包括一本体，一个由本体携带并可以绕枢轴运动的浮子。一个由本体携带的浮子室用于盛放燃料，并且该浮子室包括一封闭端，该封闭端具有一大致向下倾斜远离枢轴的内部底面。该浮子室的封闭端还具有一下部收集区和一基本布置在该下部收集区的燃料排放出口，以便基本上将燃料完全排出浮子室。

【0015】根据另一个示例性实施例，提供了一用于在化油器中装有燃料的浮子室。该浮子室包括一开口端，一由该开口端延伸而出的壁部，一终结该壁部的封闭端。该封闭端包括一下部收集区和一基本上布置在该下部收集区的燃料排放出口，以将燃料基本上完全排出浮子室。

【0016】根据一额外的实施例，一燃料泵适合于将燃料泵出化油器的浮子室。在发动机的停机过程中，该燃料泵将燃料从浮子室转移到该燃料泵的一燃料容器中，并将燃料由该燃料容器移动至一燃料箱或在发动机的启动过程中将该燃料返回到化油器中。为此，燃料泵包括一隔板，该隔板将内部空间分隔为位于隔板一容器侧的燃料容器和位于隔板一致动侧的相对布置的致动腔。该致动腔积蓄压缩空气以逆着一弹簧的力移动隔板，以清空燃料容器。一燃料入口连接着燃料容器，并且一入口单向阀连接着该燃料入口。类似地，一燃料出口连接着燃料容器，并且一出口单向阀连接着该燃料出口。

【0017】根据一进一步的实施例，一燃料系统向一内燃机提供燃料并且包括一用于在其中存放燃料的燃料箱，一流体连通着该燃料箱并位于燃料箱上方的化油器并且该化油器中存放燃料，至少一个流体连通着该燃料箱和该化油器的阀，该阀至少在该内燃机不工作时适于防止燃料流入化油器，以及一个流体连通着化油器的泵，该泵适于在该内燃机启动和工作过程中向化油器泵送燃料。

【0018】根据另一个实施例，提供了一种用于降低化油器中汽化排放的方法，其中，该化油器包括包括一浮子室，一连通着该浮子室的燃料入口通道，一用于阀调节该入口燃料通道的入口阀，一可绕一浮子枢转轴枢转的浮子，和一将浮子室中的燃料连通着燃料喷嘴的燃料喷嘴口(fuel nozzle jet)。该方法包括：将入口燃料通道的尺寸或浮子枢转轴与至少一个入口燃料通道或入口阀的垂直轴之间的横向间隔尺寸之中的至少一个最小化；使浮子的燃料接触表面或浮子枢转轴之间的横向间隔和与浮子有关的燃料浮力中的至少一个最大化，其中，浮子室中的燃料量基本上被最小化。

【0019】目的、特征和优点中的至少一些可通过本发明的特定实施例实现，包括提供一种方法、燃料系统、化油器、和泵，可以降低未燃烧的燃料蒸汽向大气的散发，允许一化油器浮子室在发动机停机过程中排空，改进燃料系统中的液流控制，可以通过多种方式致动，至少包括手动、电动或自动的，可以打开和关闭各种阀用于燃料箱的可控通风和化油器的可控的燃料供给，得到一种更紧凑的结构和布置，不需要主动的操作者介入以降低汽化排放，可适用于更广泛的应用，具有相对简单的设计和经济的生产和组装，坚固，耐用，可靠并具有长的使用寿命。

【0020】当然，其它目的、特征和优点通过浏览本发明公开，对于本领域的技术人员来说会更加明显。使本发明具体化的其它方法、燃料系统、化油器、和泵可或多或少地通过上述记录的目的、特征或优点实现。

附图简述

【0021】通过下文中优选实施例和最佳模式的详细说明、所附权利要求和附图，本发明的这些和其它目的、特征和优点将会更加明显，其中，这些附图为：

【0022】图1是装备有适于降低汽化排放的燃料系统的第一示例性实施例的一剪草机的侧视图；

【0023】图1A是一示例性化油器一部分的示意图；

【0024】图2是图1中示例性的燃料系统的图解示意图，包括一化油器的一示例性实施例，一燃料关闭阀，和一适用于图1中剪草机发动机的机械泵的第一示例性实施例；

【0025】图3是图2中化油器的横断面视图；

【0026】图4是图3中化油器的浮子室和本体的一分解透视图；

【0027】图5是图2中机械泵的横断面视图，其中该机械泵处于发动机停机状态，用于在其中存储燃料；

【0028】图6是图2中机械泵的横断面视图，其中该机械泵处于发动机工作状态并且其储存的燃料已经被清空；

【0029】图7是用于图2中机械泵的一单向阀的横断面视图；

【0030】图8是作为可替换方案用于图2中燃料系统的一机械泵的第二示例性实施例的透视图；

【0031】图9是图8中机械泵的横断面视图；

【0032】图10是图8中机械泵的局部分解图；

【0033】图11是作为一可替换方案用于图2中燃料系统的一机械泵的第三示例性实施例的横断面视图；

【0034】图12是作为一可替换方案用于图2中燃料系统的一机械泵的第四示例性实施例的侧视图；

【0035】图13是图12中泵的顶视图；

【0036】图14是图12中的泵沿图13中14-14线的横断面视图；

【0037】图15是图12中的泵沿图13中15-15线的横断面试图；

【0038】图16是图12中泵的局部分解图；

【0039】图17是图12中泵的示于图16中的一阀板的顶视图；

【0040】图18是图12中泵的阀板的侧视图；

【0041】图19是图12中泵的阀板的底视图；

【0042】图20是图12中泵的示于图16中的一旋转阀的底视图；

【0043】图21是图12中泵的旋转阀的侧视图；

【0044】图22是图12中泵的旋转阀的顶视图；

【0045】图23是作为一可替换方案用于图2中燃料系统的相结合的化油器和机械泵的第五示例性实施例的顶视图；

【0046】图24是图23中相结合的化油器和机械泵的端视图；

【0047】图25和26是图23中相结合的化油器和机械泵的局部分解透视图；

【0048】图27是一燃料系统的第二示例性实施例的方块示意图，该燃料系统可以结合一个或多个前面公开的实施例，并且是在发动机工作模式下加以描绘的：

【0049】图28描绘了处于发动机停机模式下的图27中的燃料系统；

【0050】图29描绘了处于发动机关闭模式下的图27中的燃料系统；

【0051】图30描绘了处于发动机启动模式下的图27中的燃料系统；

【0052】图31是图1的第三示例性燃料系统的图解示意图，该燃料系统包括适用于图1中剪草机的发动机的一化油器的示意性实施例，一四通燃料接头，和一气动燃料泵；

【0053】图32是图31中系统的气动燃料泵的横断面视图；

【0054】图33是图31中系统的化油器的横断面视图；

【0055】图34是图31中系统的四通燃料接头的横断面视图；

【0056】图35是一电动燃料系统的第四示意性实施例的一方块示意图；以及

【0057】图36是图35中电动燃料系统的几个构件的图解示意图。

具体实施方式

【0058】在参考这些附图之前，大体上，此处公开了一种方法、一种系统、和各种装置。各种示例性实施例都适于对挥发性燃料的汽化排放加以控制，防止其从一草坪和园艺产品，或任意数量的娱乐、水产、工业和/或农业产品的一发动机的一燃料系统中逃逸出来。这些实施例都适用于手动或电力启动的双冲程或四冲程发动机的自重泄油或燃料泵燃料系统。这些示例性实施例结构上不同，但是都包括很多共同的特征，这些特征将在下文中首先讨论。

【0059】根据此处公开的优选实施例，提供了一种用于装有、传送和计量燃料并将计量后的燃料输送至内燃机的一燃料入口的燃料系统，并且该燃料系统通常包括一燃料箱和一化油器。所述燃料箱接收一定量的挥发性液态燃料并用于在其中装有这些燃料直到这些燃料被输送到所述化油器。依次地，化油器从燃料箱接收所述燃料并特别地适于将这些燃料和空气相混合以产生一种供内燃机使用的理想的空/燃混合料。该燃料系统优选地还包括一于燃料箱和化油器流体连通的阀和/或阀致动装置，用于在发动机工作时允许燃料流过该燃料系统的特定的流体通路，并且用于在发动机不工作时防止燃料流过特定的流体通路。该燃料系统还优选地包括一可在发动机停机和向化油器供给或返回燃料的过程中基本上将燃料从化油器中抽出的机械蓄能器或泵。可替换地，该燃料系统可包括位置高于燃料箱的化油器，以使化油器中的燃料可以自重泄油。

【0060】在任何情况下，基本上在发动机的停机过程中，液态燃料被阻止流入化油器，而是从化油器中被泄出或抽出，并被储存在一优选密封的接收器中，其中该接收器可以是例如燃料箱和/或一个不同于燃料箱的燃料容器。基本上在发动机的启动过程中，燃料被允许流入化油器并且前述从化油器中泄出和/或抽出的燃被返回到化油器中或从所述接收器中返回到燃料箱中。

【0061】该燃料系统因此降低了一化油器中的汽化排放并消除了在传输发动机操作装置之前从化油器手动泄油的必要，因为在每次发动机停机时化油器已被自动泄油。同样地，该燃料系统在特定的发动机动力装置例如船舶的舷外发动机时特别有用的，因为通常这些舷外发动机在不使用时需要向上倾斜出水面，这样液态燃料才可以从中漏出。然而，采用本燃料系统，可防止燃料溢出化油器并进入水中或漏到所述舷外发动机所安装的船上。本燃料系统还对于造景装置例如后步式(walk-behind)割草机特别有用，因为这样的装置在维护时需要典型地倾向一侧。使用本燃料系统，燃料不再从倾斜的设备中溢出。因此，本燃料系统降低或防止了燃料的溢出，并且，因此，降低和防止了燃料从可能倾斜的设备中由于某个原因散发出来。

【0062】该示例性方法和系统包括本领域的常规元件，但也可能包括特别优选的方面。在第一优选实例中，燃料箱基本上是传统构造，具有侧壁，一终结侧壁的底壁，一布置在底壁一下陷部分中的燃料过滤器，和一相对布置的终结侧壁的顶壁，并且该顶壁具有一固定于其上的燃料顶盖。但是，优选地，该燃料箱包括一整合在一燃料顶盖内的压力散发阀或固定在燃料箱顶部的蒸汽排放出口接头。在第二优选实例中，除当前优选的浮子室设计之外，化油器优选地具有传统的结构。该化油器包括一具有用于混合空气和燃料的混合通道的本体，一旋转布置在单向阀的混合通道下游处的节流阀，该由本体携带的优选的浮子室，用于从燃料箱接收液态燃料并在其中定义的燃料腔内装有这些燃料，并且一燃料喷嘴与混合通道和浮子室液体连通。该优选的浮子室包括一开口端，一由该开口端开始延伸的壁部，和一终止该壁部的封闭端，并且该封闭端包括一下部收集区和一燃料排放出口以允许燃料基本上完全从浮子室中排出。

示例性实施例

【0063】现在详细地参照附图，图1和图2中示出了一燃料系统的一示例性实施例。接下来，在图2至图4中描绘了一优选化油器的一示例性实施例。然后，在图5至图7中描绘了一机械泵的一示例性实施例。接着，在图8至图10中描绘了一机械泵的第二示例性实施例。在图11中示出了一机械泵的第三示例性实施例。在图12至图22中呈现了一机械泵的第四示例性实施例。在图23至图26中描绘了一相结合的化油器和机械泵的一示例性实施例。图27至图30一方块图的形式描绘了一普通燃料系统的一示例性实施例。在图31至34中描绘了一自重泄油燃料系统和组件的一示例性实施例。最后，在图35和36中描绘了一电动燃料系统及组件的一示例性实施例。

一燃料系统的示例性实施例

【0064】图1描绘了适用于任意类型的有用装置例如一手推或后步式的具有一内燃机14的割草机12的汽化排放控制装置10。一燃料箱16装有燃料，当发动机启动时和/或当发动机14工作时，该燃料流向一化油器18，但当发动机停机和/或当发动机14不工作时，该燃料被阻止流入。燃料箱16，化油器18，和两者之间的燃料通道至少部分地确定了一燃料系统。

【0065】如此处所用，术语“燃料”包括液态燃料，燃料蒸汽，和任意液-汽相混合物。同样，术语“停机”与切断、关闭、停用、断开、截断、无效、断电、不起作用之类的词同义。那些本领域的普通技术人员可以认识到停机意味着停止发动机的工作，由于缺少燃料和/或点火供应至发动机，这样发动机的曲轴慢下来并且逐步停止。此外，术语“启动”与致动、打开、启用，接通、起作用之类的词同义。那些本领域的普通技术人员可以认识到启动意味着发动机开始工作，这样，发动机的曲轴开始运动并且燃料和火花被提供至发动机的燃烧室。同样，属于“工作”与运行同义并且意味着发动机由于燃料输入和燃料的点燃而处于工作中。

【0066】优选地，提供手动装置以打开燃料系统的一个或多个燃料通道以允许燃料流动——例如散发控制装置10的一机械的、多用阀，或阀致动器20。该阀致动装置20可以被致动以在发动机14工作时允许燃料流动。该阀致动器20可以是一独立的子部件或可以由化油器18携带，并且可以被手动驱动至发动机运转或阀打开的位置。

【0067】如此处所定义的，术语“阀”是指任意的流体控制装置，或一装置的一个或多个零件，可以用于在一个或多个通道中调整流体的流动。同样如此处所定义的，“阀致动装置”包含一装置，它可以包括阀，或集成于其中或作为其组件的阀零件或元件，或可包括可以驱动一个单独的阀而其本身不集成到装置中的阀致动元件或部分。换句话说，当前发明预料到了不同的阀结构和布置，以及各种不同实施例的流体导管可以彼此替换或组合成任意所期望的形式。

【0068】相对于手动装置，优选地提供自动装置用于切断燃料系统的一个或多个燃料通道以阻止燃料流动。换句话说，阀致动装置20优选地被自动驱动至发动机停止或阀关闭位置以阻止燃料的流动。该阀致动装置20可以包括，或致动，仅仅一个阀，但优选地包括和/或基本同时，或如果需要的话，以某预定延迟致动至少两个阀。

【0069】仍然参照图1，阀致动装置20被一杠杆22驱动，而该杠杆22优选地通过一推拉索24，例如鲍登线(Bowden cable)进行控制，其中，该推拉索24被连接到一枢转安装在割草机12的把手28上的安全杆或绳套26上。为了额外地接合一旋转发动机点火关闭臂或开关30和/或其它阀或装置，该推拉索24可以是复合的，也可以包括多个单独的绳索。换句话说，该散发控制装置10可以基本上与割草机12的发动机点火控制装置同时被致动，其中，一用户可以散发所和速弹簧加载的安全杆26以打开一点火循环从而关闭发动机14的火花塞的电力供应。类似地，该散发控制装置10也可基本上与本领域的普通技术人员所公知的片闸(blade brake)同时被致动。因此，安全杆26由一以虚线26’所示的运行或先前位置枢转到以实线26所示的其偏置的关闭位置。该安全杆26优选地是弹簧加载的，因此在操作割草机时用户必须主动地和持续地将安全杆26保持在运行位置26’，否则发动机14将停止工作。

【0070】现在参照图2，所述燃料系统包括燃料箱16，化油器18，阀致动装置20在它们之间流体连通，和一机械力驱动的蓄能器或泵，或在化油器18和燃料箱16之间流体连通的机械泵32。当发动机工作时，液态燃料34从燃料箱16通过一燃料过滤器36、燃料管道或流体通路38、38’、38”和阀致动装置20从燃料箱16流入化油器18。但是，通常阀致动装置20是处于一正常关闭位置以阻止液态燃料从罐16通过燃料管道38’、38”流入化油器18的。当内燃机在工作时，例如当一用户将安全杆26保持在运行位置26’时，该阀致动装置20被调整为允许液态燃料流入化油器18。在发动机停机过程中和当发动机不工作时，阀致动装置20被调整为防止液态燃料流入化油器18，从而降低了挥发性燃料从该燃料系统中汽化排放的逸出。

【0071】此处定义的术语“流体通路”或“燃料通路”意味着任意路线、导管或类似地用于连通或于其中输送流体的装置。术语“导管”类似地在此处被广义地定义可包括通过铸造、机加工或其它方式形成于化油器内部的集成通道或单独的燃料管道、软管或类似物，用于输送液态的或气态的流体。换句话说，此处描述的燃料导管可以采用多种形式并且可以被认为是化油器或燃料箱的子部件或子零件或可被认为是单独的组件。

【0072】泵32通过燃料管道40、40’与化油器18流体连通，并且，如在下文中说明的那样，基本上在发动机停机过程中，例如，用户将安全杆26从其发动机工作位置26’散发到其偏置位置26时，泵32可将燃料从化油器18中抽出或泵出并送入一接收器。优选地，该接收器是密封的并且是在泵32自身内部确定的一容器，但是该接收器可以与该泵分离并且还可以是燃料箱16或其它一些单独的接收器。如下文中所详细描述的，在发动机启动过程中，例如一用户将安全杆26拉至其发动机工作位置26并且机械地或电力地启动发动机的点火，泵32被调整为从其自身的容器泵出燃料并将燃料输送至另一个接收器例如燃料箱16或将燃料返回到化油器18中。

【0073】那些本领域的技术人员会认识到术语“基本上在...过程中”包括一时间范围，不仅仅涉及事件本身的过程，也包括该事件之前和之后的适当的时间段。例如，泵32可以在发动机开始停机之前的几秒种时开始从化油器18泵出燃料，也可以在发动机已经关闭之后的几秒种内持续地泵出燃料。在另外一个例子中，泵32可以在发动机点火之前的几秒种开始从所述容器泵如燃料，并且也可以在发动机已经开始工作之后的几秒种内持续地泵送燃料。

【0074】燃料箱16是用来装有液态和汽态燃料的并且可用一帽或盖密封，其中盖燃料箱16和盖42可以由任意适当的材料组成，包括一具有一蒸汽隔挡层的多层塑料合成物。例如一个无限定意义的例子，罐16和盖42可由乙烯-乙烯醇隔挡层夹在高密度聚乙烯结构层中构成。类似地，燃料管道38、40也可由多层组成，例如，可以是三层绝缘的燃料管道诸如市场上可以买到的美国密歇根州沃伦市的TI自动车公司(TI Automotive of Warren，MI)出售的Permblok330软管。盖42可以是一无通风口的盖，或所示的一可通风的盖，例如在申请号为10/955,133，申请日为2004年9月30日，名称为“EvaporativeEmissions Controls In A Fuel System”的美国专利申请中所公开的那种，该发明申请已指定给了该代理人并且因此结合于此作为参考。燃料过滤器36是可选择的并且用于过滤从燃料箱16出来的液态燃料，而且可以是众多传统的燃料拾取过滤器中的任一种，这些是在本领域中公知的。

【0075】燃料系统优选地结合了与燃料管道38流体相通的机械关闭阀20，并且可以是与申请号为10/955,795，申请日为2004年9月30日，名称为“Evaporative Emissions Controls”的美国专利申请中所描述的装置类似，该发明申请已转让给本受让人并且在这里引入以作参考。该关闭阀20包括杠杆22，该杠杆22通过推拉索以常规地阻止燃料通过燃料管道38从罐16流入化油器18，除非关闭阀被停用或用户通过将安全杆26移动到运行位置26’将其打开。

化油器的示例性实施例

【0076】仍然参照图2，除此处描述的新颖性特征之外，化油器18可以不同地构造为一种底汽化排放的浮子室式化油器，例如那些由美国专利US6561495或US6640770作为例证的，该两专利都已转让给本受让人，并且在这里引入以作参考。例如，该化油器18包括一化油器本体44，该本体44具有用于混合气体和燃料以输送至发动机进气口的一通道45。该本体44包括一用于操作止动阀47的止动杆46，一用于控制节流阀49的节流控制杆48，和一连接在燃料管道38”之一上的燃料入口接头50。该化油器18还包括一优选地由本体44承载的浮筒或浮子室52。该浮子室52可以是优选的设计和结构，如下文背景讨论之后所描述的那样。

【0077】图1A描绘了包括一浮阀装置的一示例性化油器151的一部分的横截面。该化油器151包括一固定在一本体153上的浮筒152，以定义—燃料腔。该化油器151包括一延贯其中的燃料和空气的混合通道155，和一与混合通道155流体连通的燃料喷嘴157，以将燃料159从燃料腔或筒152中传输到混合通道155。一燃料入口通道161延伸穿过本体153的一部分并终止于一阀座163。一入口针阀或浮阀165适于在浮子臂167由燃料腔中的液态燃料中浮子169的浮力提升时通过密封阀座163和当浮子臂167降低时通过与阀座163分离阀控制燃料入口通道161。提供一受限孔或燃料喷嘴口171贯穿燃料喷嘴柱173以计量从燃料腔进入一燃料井的液态燃料159的流量，其中，所述燃料井至少部分地由喷嘴157定义。浮阀165响应燃料液面的变化，通过浮子臂167绕一枢转轴Z转动而落座和抬起以阻挡和允许燃料流经入口通道161进入燃料腔。

【0078】典型地，浮子室152中的液态燃料的量远大于发动机正常工作所需的量。这样，一种降低化油器浮筒中汽化排放的方法就是，将桶中液态燃料的量降低到在发动机使用过程中所能遇到的各种工作状况下维持发动机正常工作所需液态燃料的基本上最少的量。根据下文的分析，化油器151中的燃料量可以被最小化。

【0079】除了浮阀165的重量W_v之外，引入燃料的压力P作用在浮阀165的一暴露区域A_i上，以将浮阀165从阀座163上抬起，其中，所述区域A_i对应着浮阀165的暴露直径D_i。反之，浮阀165趋向于根据浮子169的浮力F_f减去浮子169的重量W_f从而落座在阀座163上。浮力F_f是浮子169在燃料中所占的体积V_f乘以燃料159的密度。所占的燃料的体积V_f是暴露于燃料159的浮子169的水平表面A_f乘以浮子169的底部于燃料159的表面之间的垂直距离h₂。理想的是能够将喷嘴171和燃料159的表面之间的垂直距离h₁尽可能地保持为一常量。

【0080】横向距离‘a’被描述为浮子枢转轴Z与浮阀165的工作轴或入口通道161的垂直轴之间的距离。横向距离‘c’被标识在浮子枢转轴Z和浮子169和浮子臂167的重量分布的横向中线之间。浮子169和浮子臂167的重量被表示为W₁，并且那些本领域的普通技术人员会认识到浮子169和浮子臂167可以被整合为一个组件或浮子。此外，横向距离‘b’被描述为浮子枢转轴Z与燃料浮力F_f的垂直轴之间的距离。

【0081】计算浮子枢转轴Z上的总转矩产生下列方程：a(PA_i+W_v)+cW₁＝bF_f。可以假设W_v和W₁相对于所涉及的其它力是可忽略不计的。假设燃料的密度是0.73比重，浮子的浮力F_f可以替换为0.73V_f。暴露的浮阀面积A_i可以用πD_i ²/4表示。这些表达式可以被替换以形成下列修改后的方程：a(0.785PD_i ²)＝b(0.73V_f)。求解V_f得到下列方程：V_f＝1.076a(PD_i ²)/b。用(A_f×h₂)替换V_f，得到：A_f×h₂＝1.076a(PD_i ²)/b。因此，h₂＝1.076aPD_i ²/(bA_f)。

【0082】从上面可以看出，对于任意给定的设计，假设A_f是常量，则h₂与P是成比例的。换句话说，如果P加倍，那么h₂加倍。为了保持h₂和h₁全部变更只最小值，h₂应当尽可能的小，这样多个h₂也会相应地最小。因此，a和D_i应当尽可能小，而A_f和b应当尽可能大。

【0083】因此，一种降低化油器中汽化排放的方法包括：将燃料入口通道161的尺寸或浮子枢转轴Z与燃料入口通道161或入口阀165的垂直轴中的至少一个之间的横向距离‘a’之中的一个或优选地两者的大小都最小化，同时，将浮子169的燃料接触面积Af或浮子枢转轴Z与燃料浮力的垂直轴之间的横向距离‘b’之中的一个或优选地两者都最大化，其中，浮子室中的燃料量已经基本上被最小化了。例如，燃料的量可以从用于小型发动机化油器的典型值大约25至35cc最小化为大约12至16cc。换句话说，燃料量可以降低50％或更多。术语“最小化”包括基本最小化，而且不需要相当绝对的最小化，也不需要减小50％或者更多。术语最大化包括基本上最大化并且不需要绝对最大化。

【0084】而且，在浮子169的喷嘴157一侧上的燃料量(即，图1A中喷嘴157的枢转轴侧)并不贡献浮子169的浮力，因此，优选地要保持燃料量最小。这是可以通过改造将浮子室152以实现喷嘴157的枢转轴侧的燃料量最小化，有利于相对多的燃料量位于喷嘴157的浮子侧。换句话说，浮子室152可以被改造为具有一有角度的底面，该底面倾斜着向下方和侧方远离浮子臂167的枢转轴Z。

【0085】这样一种浮子室的改造描绘在图2至图4中，图中显示了优选的带有倾角的浮子室52的化油器18。如图3和图4中的最佳显示，浮子室52包括一开口端54，一延开口端54向下延伸的壁56，和一终结所述壁56的封闭端58。封闭端58包括一与浮子臂62处于完全打开位置时的角度相同或相似的角度倾斜的内部底面60，60’。化油器18的燃料腔基本定义在浮子室52的内部底面60，60’和本体44之间。为了适应浮子枢转轴Z’与浮子64侧面中线之间的尽可能大的距离，理想的是能够保持浮子64的左侧尽可能地靠近浮筒52的壁56的内表面，例如，考虑到制造公差，大约0.050”。在所述筒的设计将燃料量最小化以减少汽化排放的同时，理想的是能进一步实现将液态燃料基本完全从化油器18的浮子室52中排出。此处所用的“基本完全”包含排放50％以上，并且优选地包含排放75％以上。

【0086】相应地，浮子室52具有一下部收集区66和一基本布置在该下部收集区66内的燃料排放出口68。换句话说，燃料排放出口68是布置得靠近下部收集区66，以使液态燃料可以通过燃料排放出口68能够从浮子室52中基本完全地排放出。此处术语“下部收集区”义为该浮子室中相对于其它部分来说位置较低的一部分(当该浮子室用于给定的发动机应用当其处于正常状态或定向时)，以便燃料在重力的作用下聚积在那里。如图4中的最佳呈现，该下部收集区66通过一位于浮子室52的封闭端58上的沟或槽70与燃料腔流体连通。槽70朝下部收集区66的方向倾斜着远离内部底面60’，以使液态燃料可通过一延伸贯穿排放出口68的接头72流出浮子室52。

【0087】相应地，该用于减少化油器中汽化排放的方法还可进一步改进，即改变浮子室的一内部底面的角度，该角度优选地位于向侧面和向下远离浮子枢转轴的方向上，更优选地位于朝向浮子室的下部收集区的方向上。但是，为了更充分的确保液态燃料从化油器中基本完全排出，理想的是进一步提供用于从化油器的浮子室中移除液态燃料的装置。

机械泵的第一示例性实施例

【0088】优选地使用一燃料转移和储存单元，例如图2中所示的机械蓄能器或泵32，将燃料从化油器燃料腔或筒52中移除。可以预期任意适当类型的泵都可以使用，包括电动泵(“电泵”)、气压机械泵、活塞式机械泵、以及与之类似的。如图5和图6中所示，泵32包括一壳体74和一安装在壳体74上的盖76，例如通过图中所示的四周卷边连接，从而定义了一内腔78。壳体74和盖76优选地由金属模制或加工、或由聚合材料成型，或类似手段制成。

【0089】一隔膜80布置在内腔78里，并通过卷边连接密封地接合在盖76和壳体74之间，以将内腔78分隔成一位于隔膜80容器侧的用于化油器浮子室排放的燃料容器82，和一位于隔膜80致动侧的主要用于推动隔膜80的致动腔84。此处所用的术语“容器”包含任意适于用于存储燃料的容器，其中，所述燃料由化油器浮子室52处抽出，以便再循环回去或输送至燃料箱。隔膜80可以由任意适当的隔绝燃料的弹性材料，或其它适合用于燃料系统的材料。

【0090】术语“聚合材料”通常包括人工合成的或天然的相对高分子量的材料，还可包括热固性塑料和热塑性塑料。对于在燃料系统中使用，聚合材料优选地具有适当的非渗透性和对于碳氢化合物燃料例如汽油、瓦斯油(gasohol)、酒精和柴油的抵抗性。术语“弹性材料”包含各种类似于橡胶的弹性物质中的任一种，例如，碳氮化合物，如Viton，腈，如丙稀腈-丁二烯，或类似物。通常，用于这些组件的材料可以根据它们的尺寸稳定性、非渗透性、以及处于对热冷有弹性的碳氢燃料环境中对膨胀和降解的抗性来选择。

【0091】一绕圈金属压缩弹簧86布置在燃料容器82中以可伸缩地偏置隔膜80使之靠着盖76的内表面。一保护帽或板88布置在隔膜80和弹簧86的邻近端之间。弹簧86的另一端外接于一凸部90，其中，该凸部90包括布置为流体连通着燃料容器82的燃料入口和出口单向阀92、94和泵32的入口和出口96、98。所述入口和出口96、98分别包括插入于其中的入口和出口接头100、102。在泵32的相对的一端，盖76包括一定义了一压力脉冲孔105的集成的接头104，其中，压力脉冲孔105具有一布置于其中间并且与致动腔84流体连接的气动单向阀106。

【0092】该气动单向阀106被最佳地示出在图7中，并且它包括一通常为环形的定义了一贯穿通道110的壳体108，其中，该贯穿通道110包括第一和第二扩孔110’，110”。单向阀106优选地有金属、聚合物、和/或弹性组件构成。一入口端包括一用于将圆盘114接合在关闭位置上的环形阀座112，其中，该盘114是座靠在阀座112上的。在单向阀106的出口端处，一开阀保持架116插入第二扩孔110”中并且具有用于将圆盘114支撑在打开位置的凸起118，其中，该打开位置是支承在凸起118上的。壳体108被翻卷以保持所述阀保持架116。如图所示，单向阀106是关闭的，这样流体就不能轻易地由从中穿过，由出口端到入口端，除非流体的压力足够使其流过圆盘114中的针孔120。当单向阀106打开时，圆盘114被抬起并落靠在保持架116的凸起118上，这样流体可进入入口端的贯穿通道110并轻易地绕圆盘114的环状边缘流动，穿过打开保持架116，并流出阀116的出口端。除其中的圆盘不具有针孔之外，燃料单向阀92、94在结构和操作上是基本相似的。

【0093】在发动机的工作过程中，泵32由正向压力脉冲提供动力以将隔膜80从其图5中所示的缩入位置移动到图6中所示的推进位置。在图5的缩入位置上，从化油器浮子室52接收到的液态燃料首先被临时储存在燃料容器82中。很多发动机在工作时，其曲轴箱产生一正向压力脉冲，可用于向泵32提供动力。在图2所示的一个实例中，发动机曲轴箱C是与泵32的孔105流体连通的。同样，当发动机工作时，正向脉冲的空气穿过单向阀106并进入泵32的致动腔84。当越来越多的空气通过单向阀106进入致动腔84时，致动腔84中的空气的压力增加，并从而逆着弹簧86的力将隔膜80向着推进方向移动。如图6所示，通过将隔膜80从其背靠着盖76内表面的缩入位置移动到背靠着壳体74的凸部90的完全推进位置，液态燃料基本上通过出口单向阀94和出口98被压出。参照图2，燃料通过燃料管道40’被压出泵32并通过管道40’和38返回到燃料箱，和/或在发动机的工作过程中当关闭阀20打开时，通过燃料管道38’、38”送至化油器18。尽管致动腔84中的一些流体可能会在发动机的工作过程中(当发动机曲轴箱产生一负向压力脉冲时)穿过单向阀圆盘114上的针孔120，但是针孔120的尺寸是优选确定的，因此正压脉冲的量和频率足够将隔膜80保持在倚靠着壳体74的推进装置，而不考虑通过针孔120的压力损失。

【0094】隔膜80保持在其推进位置直到发动停止，并且因此来自曲轴箱的压力脉冲终止。当发动机停止时，致动腔84中的压力降低或通过针孔120泄出。弹簧86的力因此能够将隔膜80向盖76的方向移动，从而增加燃料容器82的体积并且同步地减少致动腔84的体积，其中流体缓慢地通过单向阀圆盘114上的针孔120流出。参照图3和图5，燃料容器82的体积增加的同时，液态燃料通过排放出口68、接头72和燃料管路40被排出化油器浮子室52，并通过入口96和入口单向阀92进入燃料容器82。泵32的燃料容器82的最大体积优选地大于或至少等于发动机的工作过程保持在化油器18的浮子室52中的燃料的体积。

【0095】参照图2，基本上在发动机的停机过程中，燃料关闭阀20关闭以阻止燃料流入化油器18。同样，很少或没有燃料留存在化油器18的浮子室52中，因此极大地降低了汽化排放以及燃料蒸汽从化油器18向大气的逃逸。液态燃料被密封在燃料箱16燃料管路38、38’、38”、40’、和泵32中。泵32的燃料容器82中的燃料可能试图穿透隔膜80。因此，提供了弹簧板88用于在板88和盖76之间产生一圆形密封。燃料无法穿过板88进入致动腔84并且任何透过隔板80的燃料都被盖76所捕获。当发动机重新启动时，这些穿透过去的燃料蒸汽将会优先地返回发动机曲轴箱，并且排放到发动机的进封口处。

【0096】某些发动机动力的装置可能并不适于采用前述的空气泵32。例如，某些发动机可能无法产生足够量的曲轴箱压力脉冲向从化油器抽出燃料并将其返回至燃料箱的空气泵提供动力。相对较小的四冲程发动机的曲轴箱压力脉冲典型地为大约1.0至1.5inHg，也就是大约18至27英寸的油面高度(fuelhead)。同样地，如果燃料箱中的油位高度18至27英寸高于相关的空气泵，则该空气泵在曲轴压力脉冲的动力下将不能使燃料移动回燃料箱。此外，如果并非不可能将液态燃料从泵移动回燃料箱，燃料箱内的压力堆积可能会使之变得困难。弹簧的力应当足够大以克服隔膜的内部阻力并将燃料从浮子室中抽出。另外，作用在隔膜上的净压力(致动腔压力减去由弹簧产生的力)应当大于燃料箱内的组合压力加上油面高度压力。否则，泵出口单向阀94会保持关闭。

机械泵的第二示例性实施例

【0097】图8至图10以另一个空气泵232的形式描绘了机械泵的一第二示例性实施例，该泵被设计为工作于来自发动机进气歧管的负的、或真空脉冲下，例如用于单缸或多缸四冲程发动机。该空气泵232适于产生壁前述的空气泵32更高的压力以克服一典型的燃料箱内的超大气压力和一典型的油面高度压力。该实施例与图5至图7中的实施例有很多相像之处，并且在这些附图的不同视图中两实施例之间类似的数字可通常标识类似的或相应的元件。此外，某些相同的主题可能在下文中不再重复。

【0098】图8和图9描绘了空气泵232，其中该泵适于使用从发动机进气歧管(未示出)的负的或真空的脉冲以产生正压脉冲以推动泵232的致动隔膜280。泵232包括一壳体274和一通过紧固件例如铆钉275或类似物连接在所述壳体上的盖276，从而定义了一内腔278。如图9中所示，一隔膜280布置在内腔278中并密封地结合在盖276和壳体274之间以将内腔278分隔为一燃料容器282和一致动腔284。一螺旋压缩弹簧286布置在燃料容器282中以将所述隔膜280可伸缩地偏置倚靠在盖276的环状凸起277上。一弹簧板288容纳于隔膜280和弹簧286的相邻端之间。弹簧286的另一端外接于一中心凸部290，其中，该凸部290包括被布置为与燃料容器282和泵232的入口和出口296、298流体连通的入口和出口单向阀292、294。入口和出口单向阀分别包括插入其中的入口和出口接头300、302。在泵232的相对端，盖276包括一个与一侧的致动腔284和另一侧的真空泵322流体连通的压力孔305。

【0099】参照图9和图10，真空泵322用于将来自发动机进气歧管(未示出)的负的、或真空脉冲转化为正压脉冲以向致动腔284增压。真空泵322通常包括一固定在盖276上的阀板324，其中，在两者之间有一固定垫圈326，一固定在阀板324上的隔膜板328，其中，在两者之间有一阀隔膜330，和一盖332，该盖332内容纳了一真空隔膜334、弹簧336和弹簧板338，并且该盖332依靠着隔膜板328并通过延伸穿过隔膜330、334、板324、328和垫圈326中的孔的螺栓340固定到盖276上。

【0100】真空泵322根据真空脉冲和弹簧力的交替变化进行操作以根据收到的真空脉冲的量提供例如4至5psig的气压。该真空泵322接收真空脉冲和进入的大气，并过滤进入的空气以及使用真空脉冲将空气推移进入致动腔284。压缩弹簧336正常地将弹簧板338和隔膜334向隔膜板338中的一碗形表面342偏置。在发动机的工作过程中，接收的真空脉冲穿过盖332上的一接头344进入一定义在隔膜344和盖332之间的真空腔346。该真空脉冲试图排空所述真空腔346，该真空腔346抵抗着弹簧336的偏置力将隔膜334拉向盖332。在真空脉冲之间，弹簧336的力将隔膜334推回隔膜板328。

【0101】伴随着每个真空脉冲，阀板324通过其上的沟或槽接收进入的大气，所述沟或槽部分地在阀板324和盖276之间定义了一入口通道348。一环形过滤器350被布置在阀板324的一小洞352中以过滤进入的空气。空气流过阀板324中的一孔354并穿过阀隔膜330的入口阀瓣356，其中，隔膜板330上具有一贯穿的针孔358。接着空气穿过隔膜板328上的入口阀套360进入定义在真空隔膜334与隔膜板328的碗形表面之间的一压力腔362。

【0102】伴随着每个弹簧脉冲，通过入口阀瓣356，压力腔362中的空气基本被阻止流出泵322。这些压缩空气改为通过隔膜板328上的一出口通道364流出压力腔362并穿过阀隔膜330的一出口阀瓣366，其中，阀隔膜330上具有一贯穿的针孔368。该压缩空气流过阀板324的一出口阀套370和一出口孔372并通过固定垫圈326上的出口孔374流出真空泵322。

【0103】该真空泵232由接收自相结合的真空泵322的正压空气脉冲提供动力以将隔膜280从其图9中所示的缩入位置移动到其推进位置(未示出)。在图9中的缩入位置，之前接收自化油器18的液态燃料被临时的储存在燃料容器282中。当发动机工作时，来自真空泵322的正压脉冲的空气流入致动腔284。随着空气持续进入致动腔284，致动腔284中的空气压力增加并从而抵抗着弹簧286的力将隔膜280沿一推进方向移动。

【0104】在其完全推进位置，液态燃料基本上已经从燃料容器282中经由出口单向阀294和出口298被压出了，其中，这是通过将隔膜280从其靠着盖276的环形凸起277的缩入位置移动到其倚靠着壳体274的凸部290的完全推进位置实现的。燃料被压出泵232并进入燃料系统的前文中根据泵32的第一示例性实施例加以描述的其它部分中。尽管一些来自致动腔284的液体可能会在发动机的工作过程中穿过阀瓣366、356的针孔368、358，但针孔368、358的尺寸被优选地确定以使气压脉冲的量级和频率足够将隔膜280保持处于朝着壳体274的前进状态，从而不考虑从针孔368、358中损失的任何压力。

【0105】该两个前述实施例提供了用于将燃料从多种燃料系统和发动机结构的化油器中移除的合适的容器和空气泵。但是，还有一些其它燃料系统和发动机应用并不适合采用这种空气泵。例如，在某些应用中，燃料箱可以被固定在相对于化油器非常高的地方或燃料箱可能具有相对于关联发动机输出的压力脉冲更高的内压。在这样的应用中，气压式泵将不在与下文中描述的替换方案同样理想。

机械泵的第三示例性实施例

【0106】图11描绘了一种活塞运动形泵或活塞泵432形式的机械泵的一第三实施例，该活塞泵432被设计为根据手动施加或弹簧施加的力进行操作以产生比前述空气泵32、232的压力更高的压力并从而克服燃料箱内压和燃料高度液力。该实施例在很多方面与图1至图10中实施例类似，并且纵观这多个附图，各实施例之间类似的数字大致指代类似或相应的元件。此外，某些相同的方面将不在下文中重复。

【0107】图11描绘了工作状态的发动机的活塞泵432。泵432包括一壳体474和一通过紧固件例如铆钉或类似物接合在所述壳体474上的盖476，从而确定了一内腔478。如图11所示，一隔膜480被布置在位于壳体474和盖476之间的内腔478中，从而将内腔478分隔为一燃料容器482和一致动腔484。一螺旋压缩弹簧486被布置在燃料容器482内，通过其一端的弹簧板488接合着隔膜480。在弹簧486的另一端，弹簧486外接于一中央凸部490，其中，该凸部490包括与泵432的燃料容器482以及入口和出口496、498流体连通的入口和出口单向阀492、494。该入口和出口496、498分别包括插入其中的入口和出口接头500、502。

【0108】该活塞泵432包括一活塞装置522以将推-拉运动转换为隔膜480的移动从而将燃料从燃料容器482中排出。该活塞装置522通常包括一接合在盖476的接头架524，用于保持一致动器例如一推-拉索组件，其中该推-拉索包括一外皮526和一可在其中滑动的线528。该线528终止于一内部连接于一活塞532上的球形端530，其中所述活塞532包括一滑动容纳于接头架的杆524。一推进弹簧536外接于该所述活塞532的杆534并落座在该476的一弹簧座477内。该杆534终止于一容纳弹簧536另一端的弹簧板538，并适于顶着隔膜480定位。

【0109】如图所示，活塞泵432优选地由推-拉线528的运动驱动，其中该推-拉线528适于根据图1中割草机12把手28上枢转连接的安全套环26进行操作。那些本领域的普通技术人员将会认识到，线528优选地连接在安全套环26的与连接着用于阀20的推-拉线的一侧相对的安全套环26的枢转轴的一侧。可替换地，线528可以通过一可枢转的反向连接连接到安全套环26上。无论如何，当一用户握紧安全套环26并在逆着处于发动机的运行位置26’的把手28移动它时，推拉线528可以松弛或散发活塞532上力，从而允许弹簧536将隔膜480从其缩入位置(未示出)移动到其图11中所示的推进位置。因此，之前从化油器18接收的并临时存储在燃料容器482中的液态燃料通过隔膜480的运动被排出泵432外。在推进位置，液态燃料基本上经由出口单向阀494和出口498通过将隔膜480从其之前的缩入位置移动到其新的相对地倚靠着壳体474的推进位置被压出燃料容器482外。和前述的第一示例性示例性一样，燃料被压出泵432外并进入燃料系统的其它部分。

【0110】在发动机停机时，例如当用于从把手28处散发安全套环26时，推拉线528可以将活塞532向后缩回以允许隔膜480从其图11中所示的推进位置移动回其缩入位置(未示出)。本领域的普通技术人员会认识到，当安全套环26散发时，可将合适的连接布置在安全套环26和活塞装置522之间以缩回活塞532，而不是推进。无论如何，活塞532快速缩回并因此允许弹簧486将隔膜480向着盖476的方向向后移动，从而增加燃料容器482的容积并同步地减少致动腔484的容积。随着燃料容器482的容积增加，液态燃料通过排放出口68、接头72和燃料管路40被抽出化油器浮子室52并通过进入486和入口单向阀492进入燃料容器482。

【0111】可以预期，活塞也可由电机驱动，而不是用推拉线的手工驱动。例如，活塞可与螺线管一同使用，其中活塞的杆可以由磁相应材料构成以用作螺线管的电枢。那些本领域的技术人员会认识到，螺线管的推或拉可适于与活塞杆一同使用，特别地，锁住螺线管以将活塞保持在其推进和缩回位置的其中一个位置或两者中任一个位置。此外，柱塞泵432经过连接到柱塞532上的推-拉把手直接借助使用者的手通过人工来驱动。

机械泵的第四示例性实施例

【0112】图12至图22描绘了以空气泵632为形式的机械泵的第四示例性实施例，其中该空气泵632被设计为在来自发动机曲轴箱的正压脉冲下工作，以排放所储存的燃料。该空气泵632不包括前述空气泵32、232上的阀针孔，并且，从而产生与空气泵32、232相比更高的压力。此外，空气泵632集成了图2中关闭阀20的功能，因此空气泵632同步地或顺次地阻止液态燃料向化油器18的流动并在发动机停机过程中将燃料直接从中抽出。同样地，空气泵632基本上是形成一体的泵和阀的组件。该实施例与图5至图7中的实施例有很多相似方面并且在这些附图中各实施例中类似的数字指代相似或相应的元件。此外，某些相同的方面在下文中可能不再重复。

【0113】图12至图16描绘了发动机关闭状态下的空气泵632。该泵632包括一壳体674和一用紧固件例如螺钉675或类似物接合在壳体674上的盖676，从而定义了一内腔678。如图14和图15所示，隔膜680布置在内腔678内并密封地接合在盖676和壳体674之间以将内腔678分隔为一燃料容器682和一致动腔684。一螺旋压缩弹簧686布置在燃料容器682中以可屈服的方式将隔膜680偏置倚靠在盖676的环形凸起677上。一弹簧板688容纳与隔膜和弹簧686的相邻端。在弹簧686的一相对端，弹簧686外接于壳体674的一圆形凸起690。参照图15和16，入口和出口单向阀692、694被布置为通过泵632的入口和出口696、698与燃料容器682流体相通。如下文所述，该入口和出口696、698分别连通着入口和出口接头700，702。在泵632的相对端，一方面，盖676具有与致动腔684连通的一压力孔705，另一方面，壳体674具有一压力孔707。

【0114】参照图12至图16，提供了一多功能关闭阀722，以不仅控制燃料流入和流出化油器，还控制到达或来自发动机曲轴箱(未示出)的气压。参照图16，关闭阀722通常包括一倚靠着壳体674固定的阀板724，其中它们之间还有一阀垫圈726，和容纳一旋转阀730和一膨胀的金属弹簧732的一阀盖728，其中，该阀盖728倚靠着固定在阀板724上，它们之间有一盖垫圈734，并且该阀盖728使用延伸穿过盖垫圈734、阀板724和阀垫圈726中的孔的螺钉紧固到壳体674上。一杆738固定在穿过盖728的转轴730上并且由一螺旋扭转弹簧740偏转到发动机关闭位置，如图所示。

【0115】将参照图14至22在下文中说明关闭阀722和泵632的发动机运行工作，其中杆738可以旋转到发动机运行位置(未示出)。关闭阀722控制来自燃料箱16的液态燃料向化油器18的流动以及从燃料容器682向燃料箱16或化油器18中的一个或两个流动。液态燃料通过箱入口接头742由燃料箱16流入泵632。该燃料穿过阀板724的一部分流出出口燃料通道743并通过一燃料通道744流入旋转阀730。燃料流过并流出燃料通道744然后通过一入口燃料通道745返回阀板724中。燃料流过阀板724的一部分并流出出口接头702至化油器18。此外，液态燃料通过燃料出口698和其中的出口单向阀694流出燃料容器682，穿过阀垫圈726上的出口孔746，通过阀板724泵一侧的燃料通道747进入阀板724，并通过出口燃料通道748流出阀板。燃料接下来通过燃料通道744流入旋转阀730并通过燃料通道743和745中的一个或两个返回阀板724。同样地，来自燃料容器682的燃料可最终通过燃料接头742和702分别流入燃料箱16和化油器18中的一个或两个。

【0116】关闭阀722还控制来自发动机曲轴箱的正压脉冲空气箱泵632的致动腔684的的流动。压力脉冲空气通过一气动接头750流入阀板724。该空气通过一出口通道752流出阀板724并进入旋转阀730。该脉冲空气流经旋转阀730的空气通道752并通过一入口通道753回到阀板724。然后，脉冲空气流过布置在阀板724内的一入口单向阀706，穿过阀板724泵一侧的空气通道754，穿过阀垫圈726的一空气孔755并通过壳体压力孔707进入泵632的壳体674中。如图15中的最佳显示，脉冲空气流过内壳体压力孔707，穿过内盖压力孔705，进入致动腔684。该受压空气在致动腔684中聚积以移动隔膜680远离该676朝向壳体674的环形凸部690，以将储存在燃料容器682中的燃料排出泵632并送入箱16和/或化油器18。

【0117】关闭阀722和泵632的发动机停止操作将在下文中参照图14至图22说明，其中，杆738被显示为旋转到发动机停止位置。该关闭阀722阻止来自燃料箱16和泵632的燃料容器682的液态燃料流向化油器18。当杆738处于停止位置时，燃料被阻止流入化油器18，其中该化油器入口燃料通道745由一优选的弹性阀密封760的一端部760阻住。此外，液态燃料无法从出口燃料通道743经过出口燃料通道748流入燃料容器682，这是因为，通过燃料槽747与出口燃料通道748出口单向阀694只允许从燃料容器682流入。同样地，来自燃料箱16的液态燃料不能穿过阀722。

【0118】关闭阀722还控制着受压空气由泵632的致动腔684向发动机曲轴箱的散发，从而允许泵632从化油器18的浮子室52中抽出燃料。再次参照图15，受压空气由致动腔684穿过内压力孔705、707流入关闭阀722。该受压空气穿过阀垫圈孔755，进入并闯过阀板724的槽754，环绕单向阀706，穿过一出口槽762，并通过一压力散发出口通道763流出阀板724。该受压空气接着流过旋转阀730内的空气槽752，通过一空气通道751返回阀板724，然后通过气动接头750流出关闭阀722。同样地，弹簧686可以将隔膜680沿相对远离壳体674并朝向盖676的方向移动，知道隔膜定位于倚靠着盖676的环形凸起677处。同步地，隔膜680的运动牵引着燃料穿过化油器入口接头700进入阀板724，穿过阀板724的泵侧中的燃料入口通道765，穿过阀垫圈726的一燃料入口孔766，并且穿过入口单向阀692和入口通道696进入燃料容器682。这样，提供了一种相对高压的泵，它集成了关闭阀特征并且具有减少独立部件总数和简化燃料系统内部连接的功能。

机械泵和化油器单元的示例性实施例

【0119】图23至图26描绘了化油器和机械泵800的一结合体的示例性实施例。一化油器部分818基本上与上文中参照图1至图4描述的化油器类似。同样，一机械泵部分832也基部与上文中参照图12至图22描述的机械泵相类似。该实施例与相关的前述实施例的基本不同在于子部件被集成为了一个更大的组件以减少燃料系统中的部件数量，例如流体管路和接头。本实施例在很多方面与图1至图4和图12至图22的实施例时相同的，并且在这些附图中，这些实施例之间类似的数字可以大致表示相同的或相应的元件。此外，很多相同的主题在下文中可能不再重复。

【0120】化油器818包括一化油器本体844，该本体844包括一用于操作一阻流阀847的阻流阀杆846，一用于操作一节流阀(未示出)的节流控制杆847，和一优选的由本体承载的浮子室852。根据上文中说明的优选设计和结构，该浮子室852采用优选的角度。

【0121】如图25中的最佳呈现，浮子室852包括一开口端854，一从开口端854延伸下来的壁856，和一终结所述壁856的封闭端858。在浮子室852的一侧，壁856包括下面将进一步讨论的延伸部857。封闭的端部858包括一如前文中讨论的倾斜的内部底面860，860’。化油器818的燃料腔基本上定义在浮子室852的该内部底面860，860’和本体844之间。

【0122】浮子室852具有一下部收集区866和基本上布置在所述下部收集区内的一燃料排放出口868，以便能将液态燃料基本完全地排出浮子室852。该下部收集区866通过位于浮子室852封闭端858上的一槽870与燃料腔流体连通。该槽870向下部收集区866倾斜远离内部底面860’，以使液态燃料可以通过一接头872流出浮子室852。该接头872包括一O形环873并且由延伸部857承载，并且其一端与浮子室852中的筒出口通道869流体连通。接头872相对的一端适于插入化油器本体844上的一排放通道(未示出)的一端。该出口通道869通过排放出口868将接头872与下部收集区866连通。为了充分确保液态燃料基本完全从化油器818中排出，理想的是提供一种用于将液态燃料从浮子室852中移走的装置。

【0123】这种装置包括泵832，该泵包括一壳体874和通过连接件875接合在壳体874上的盖876。提供了一多功能关闭阀922用于控制燃料流入流出化油器818，同样用于控制空气压力脉冲进入或来自发动机曲轴箱(未示出)。该关闭阀922大致包括一通过一阀垫圈926靠着壳体874固定的阀板924，和一通过盖垫圈934靠着阀板924并通过螺钉936固定到壳体874上的阀盖928。一杆938延伸穿过盖928并由一螺旋扭转弹簧940偏置到发动机关闭位置，如图所示。

【0124】泵832适于直接固定到化油器818上。一排放接头900和一化油器燃料供给接头902从壳体874向外延伸并且适于分别插入化油器本体844上的排放和供给通道(未示出)中。排放接头900从而通过出口通道869、接头872、和本体排放通道(未示出)与排放出口868流体连通。类似地，燃料供给接头902通过本体供给通道(未示出)与化油器燃料腔流体连通，其中，所述本体供给通道是与化油器本体844上的典型的腔入口通道(未示出)流体连通的。壳体874包括水平固定延伸部880和垂直固定延伸部882。盖水平固定延伸部880适于倚靠着化油器818的一相应的固定延伸部884固定，而垂直固定延伸部适于倚靠着化油器818的一相应的固定延伸部(未示出)固定。螺钉886优选地延伸穿过壳体延伸部880、882并旋拧进入化油器818。

【0125】泵832，包括多功能关闭阀922，基本上与前面实施例中描述的泵732和阀722相似，并且将前述实施例在此处合并作为引用。

燃料系统的第二示例性实施例

【0126】图27至图30以方块图的形式描绘了燃料系统的另一个实施例，该系统大致描绘了前面实施例的很多特征并包括一些额外特征。本实施例与前面说明的实施例在很多方面相似，并且在这些附图中的各实施例之间类似的数字大致指示类似或相应的元素。同样地，一些相同的部分在下文中就不再详细的重复了。

【0127】图27至图30的方块图一般包括一以发动机为动力的装置或设备1012，它具有向设备1012提供动力的一内燃机1014和一用于储存和向发动机1014分配燃料的燃料系统。该燃料系统包括用于存储燃料的燃料箱1016、用于输送燃料的燃料管路或流体通路、用于将空气和燃料相混合的一化油器1018、和一用于控制燃料汽化散发的燃料泵和阀致动装置1032的结合体，其中该结合体在前述各部件之间相互流体连通。燃料箱1016优选地包括一压力释放阀1043，当内部燃料箱压力超过4psig时，该压力释放阀1043打开。化油器1018包括一化油器本体1044、一固定在所述本体1044上并与之流体相通的空气净化器1045，这是本领域的公知常识，和一固定在本体1044上并与之流体连通的浮子室1052。

【0128】该泵和阀致动装置1032优选地包括一内腔1078，其中该内腔1078被隔膜1080划分为一用于存储来自化油器浮子室的燃料的容器1082和一致动腔1084。该装置1032还优选地包括一个具有三个控制阀和三个单向阀的阀致动部分1020。一燃料箱蒸汽排出控制阀1176被布置在位于燃料箱1016上部与空气净化器1045之间的燃料箱蒸汽流体通路1178、1178’中。一燃料供给控制阀1041被布置在位于燃料箱1016与化油器本体1044之间的燃料流体通路1038、1038’中。

【0129】一致动压缩空气控制阀1161处于致动腔1084和发动机曲轴箱1015之间的分支压缩空气流体通路1153、1153’、1153”内。气阀1161适于将致动腔1084与压力脉冲分支1153’或压力释放分支1153”中的一个或另一个连通，但优选地不是与两者同时连通。换句话说，该气阀1161可以打开致动腔1084与曲轴箱1015间通过释放通道1153”的联络，但同时或同步地关闭致动腔1084与曲轴箱1015之间通过压力脉冲通道1151’的联络。

【0130】该泵和阀致动装置1032还包括单向阀。一压力脉冲单向阀1106位于致动腔1084与发动机曲轴箱1015之间的分支流体通路1153、1153’、1153”中的脉冲分支1153’内。一燃料容器入口单向阀1092位于一化油器排放燃料通路1091中，以及一燃料容器出口单向阀1094位于循环流体通路1093中。

【0131】图27描绘了处于发动机运行模式的设备1012，其中，多个流体通路优选地为完全打开的。在这种模式下，当发动机1014运行时，液态和汽态燃料从燃料箱1016流向化油器1018。泵和阀致动装置1032可以是自动驱动的，例如通过一螺线管，或可以是手动驱动的，例如连接到该设备的远程手柄和杆上的线，从而在发动机运行时允许液态燃料和燃料蒸汽流动。

【0132】该泵和阀致动装置1032允许燃料蒸汽从燃料箱1016流经该燃料箱入口导管1178、经过完全打开的燃料箱蒸汽排放阀1176、并且经过一燃料箱蒸汽出口导管1178’到达空气净化器1045。可替换地，可以预期所述出口导管1178’可以直接连通到一炭罐(未示出)、大气、发动机进气口、化油器地任何理想位置，或类似地地方。

【0133】同样，该泵和阀致动装置1032允许液态燃料从燃料罐1016流经一液态燃料入口导管1038，流过完全打开地化油器燃料入口阀1041，并流过一液态燃料出口导管1038’，到达定义于化油器本体1044和浮子室1052之间的化油器燃料腔，优选地通过化油器本体1044和一浮阀(未示出)的方式。

【0134】阀致动装置的单向阀自动地允许或阻止燃料或压缩空气从中流过。在发动机运行状态下，正脉冲的或压缩的空气从曲轴箱1015流出，穿过单向阀1106，穿过打开的压缩空气阀1161，并进入致动腔1084以将隔膜80保持在推进位置。气阀1161是打开的以允许脉冲空气流向致动腔1084。腔1084的内压优选地为大约0.5psig。

【0135】图28描绘了处于发动机停机模式下的设备1012，其中控制阀正在关闭或已经关闭。在这种模式下，不管是液态还是汽态燃料都不允许从燃料箱1016流向化油器1018。泵的燃料箱蒸汽排放阀1176和阀致动装置1032关闭以阻止燃料蒸汽从燃料箱1016流出，穿过燃料罐蒸汽入口导管1178，并且穿过燃料箱蒸汽出口导管1178’，到达空气净化器1045。同样，化油器燃料入口阀1041关闭以阻止液态燃料从燃料箱1016流出，穿过液态燃料入口导管1038，并穿过液态燃料出口导管1038’，到达化油器燃料腔。如上述公开的实施例所讨论，来自致动腔1084的压缩空气被允许流过压缩空气控制阀1161并返回发动机曲轴箱1015，以使隔膜1080移动并从而将燃料从化油器浮子室1052中抽出，并通过入口单向阀1092送入容器1082，同时，出口单向阀1094阻止燃料通过循环液体通路1093被抽送入容器1082。在发动机停机过程中，腔1084的内压从大约0.5psig降低到大约0.0psi。

【0136】图29描绘了处于发动机关闭模式下的设备1012，其中，控制阀是关闭的。同前述模式一样，在这种模式下，不管是液态还是汽态的燃料都不允许从燃料箱1016流向化油器1018。泵的燃料箱蒸汽排放阀1176和阀致动装置1032是完全关闭的以阻止燃料蒸汽从燃料箱1016中流出，穿过箱蒸汽入口导管1178，并穿过箱燃料蒸汽出口导管1178’，到达空气净化器1045。同样，化油器燃料入口阀1041是关闭的以阻止液态燃料从燃料箱1016中流出，穿过液态燃料入口导管1038，并穿过液态燃料出口导管1038’，到达化油器燃料腔。任何来自致动腔1084的空气仍然被允许通过打开的压缩空气阀1161并返回到发动机曲轴箱1015。通过这一点，所有或基本所有的燃料都已被通过通道1091和入口单向阀1092排出化油器浮子室1052并被储存和密封在燃料容器1082内。燃料容器1082中的任何蒸汽压力的堆积是通过关闭入口单向阀1092进行密封的并且通过关闭化油器入口阀1041与化油器隔离。该燃料容器1082通过单向阀1094保持与燃料箱1016相互连通。腔1084中的内压优选地为仅仅由燃料箱1016中的燃料的高度压力。通过防止燃料和/或燃料蒸汽逃逸出燃料腔，停止燃料向化油器的供应和对筒中燃料的回收并储存降低了昼夜损失。

【0137】图30描绘了处于发动机起动模式下的设备1012，其中，多个流体通路是打开的或正在打开。类似于发动机的运行模式，在该模式下，液态和汽态燃料从燃料箱1016流向化油器1018。泵和阀致动装置1032允许燃料蒸汽从燃料箱1016流出，穿过箱蒸汽入口导管1178，穿过打开的或正在打开的燃料箱蒸汽排放阀1176，并穿过箱蒸汽出口导管1178’，到达空气净化器1045。同样，泵和阀致动装置1032允许液态燃料从燃料箱中流出，穿过液态燃料入口导管1038，穿过打开的或正在打开的化油器燃料入口阀1041，并且穿过一液态燃料出口导管1038’，到达化油器燃料腔。脉冲的或压缩的空气穿过单向阀1106，穿过打开的气阀1161并且流入致动腔1084以移动隔膜1080。该隔膜1080被移动以将燃料通过单向阀1094、集管1093、和位于阀1041上游的入口导管1038从燃料容器1082中排出。

【0138】本公开可以结合申请号为10/955,781、申请日为2004年9月30日、标题为“Controlling Evaporative Emission In A Fuel System”的美国专利申请中描述的各种组件和特征，该发明申请已经转让给本受让人并且在这里引入以作参考。

燃料系统的第三示例性实施例

【0139】图31示意性地描绘了燃料系统的另一个示例性实施例，该实施例大致地描述了前述实施例中的很多特征并包括一些附加特征。该实施例在很多方面于前述实施例是相似的并且在这些附图中各实施例之间类似的数字指代类似或相应的元件。同样，某些相同的主题在下文中可能将不再详细地重复。

【0140】现在参照图31，一自重泄油系统包括一燃料箱1216，一大致相对于所述燃料箱1216提升的化油器1218，一气动泵1231大致定位再燃料箱1216下方并与化油器1218和燃料箱1216相互之间流体连通，和一大致定位在燃料箱1216下方的四向接头1233，其中，该接头1233与燃料箱1216和化油器1218之间相互流体连通。通常，当发动机工作时，液态燃料1234从燃料箱1216中流出，穿过一燃料过滤器1236、燃料管路1238、泵1231、和四向阀1233，进入化油器1218。但当发动机不工作时，液态燃料从化油器1218中排出并返回到燃料箱1216以基本上降低燃料从化油器1218中汽化排放。

【0141】燃料箱1216用于装有液态和汽态燃料并可用任何适当的盖或塞加以密封，但优选地是用不透气盖1242密封，如图所述，它完全地封闭了燃料箱1216的箱口。燃料箱1216可通过浮球单向阀1243排气，该阀1243将来自燃料箱1216内部的燃料蒸汽经过一蒸汽管路1241通向一炭罐(未示出)。阀1243可以是一多功能阀，例如作为大气入口和蒸汽出口阀。例如，阀1243可以是翻转并防水的阀，如图所示，它在极限倾角或燃料喷溅时不允许液态燃料从燃料箱1216中流出。该阀1243的一个优选的形式被公开于申请号为10/955,795、申请日为2004年9月29日、标题为“Evaporative Emission Controls”的美国专利申请，该申请已经转让给本受让人并且在这里引入以作参考。当燃料箱1216中的压力超过一预定阈值时，这样一种阀允许蒸汽从中流过并到达一炭罐。燃料箱1216考虑到连续的双向排放以确保不管是一过量正压还是一过量负压都不允许在燃料箱1216中积聚，其中，位于燃料箱1216中的燃料平面上方的空气和/或燃料蒸汽基本上处于大气压力下。

【0142】参照图32，燃料泵1231包括入口和出口单向阀1277和1279，它们对于通道1281和1283分别被偏置到关闭位置。该燃料泵1231由来自一二冲程或四冲程发动机(未示出)曲轴箱的脉冲或通过脉冲管路1275传送的来自一四冲程发动机(未示出)的进气脉冲致动。无论如何，燃料泵1231可以基本上与申请号为10/955,133、申请日为2004年9月30日、标题为“EvaporativeEmission Controls In A Fuel System”的美国专利申请中公开的相同，该申请已经转让给本受让人并且在这里引入以作参考。

【0143】参照图34，四向接头1233提供了一种用于在燃料箱1216、化油器1218和泵1231之间传送燃料的装置。该四向接头1233包括一壳体1301和多个连接于其上的接头，包括一入口接头1303，一出口接头1305，一旁路接头1307和一回路接头1309。所述入口和出口接头1303，1305定义了一穿行通道，旁路接头1307定义了一旁路通道，回路接头1309定义了一返回通道。一旁路单向阀1311被布置在壳体1301中的穿行通道和旁路通道之间，以防止燃料从燃料箱1216进一步流入壳体1301并允许燃料流入燃料箱1216。一回路单向阀1313被布置在壳体1301中的返回通道和穿行通道之间，以防止壳体1301中的燃料穿过返回通道并允许燃料通过返回通道进一步流入壳体1301。所述单向阀1311，1313预选地为相同的，并且每个阀包括一节流孔1315，以允许燃料从中流过，和一阀盘1317，以防止燃料从中流过。可以预期，阀1311、1313也可以与燃料泵1231构造为一体，而且泵/阀集成组件可以被布置在燃料箱1216的内部。

【0144】参照图33，除了此处说明的新颖特征，化油器1218可以被不同地构造以符合如前文中所讨论的一低汽化排放的浮子室式化油器。通常，化油器1218包括一化油器本体1244和一燃料入口接头1250，该接头1250与布置于化油器本体1244的一浮子室排放通道1253中的浮子室排放单向阀1251相连通，还与布置在燃料入口通道1361中的一入口针阀1365相连通。化油器1218还包括一优选的由本体1244承载的浮筒或浮子室1252，和一浮子臂和浮子1264的结合体。

【0145】浮子室1252可以是优选的设计和构造，包括一开口端1254，一由开口端1254向下延伸的壁1256，和一终结所述壁1256的封闭端1258，其中，该封闭端1258包括一向一下部收集区1266倾斜的内部底面1260，1260’和基本上布置在该下部收集区内的燃料排放出口1268，其中该燃料排放出口1268是穿过浮子室1252底部的，这与其它实施例中穿过其侧面是不同的。在前述实施例中，燃料排放出口1268布置在接近下部收集区1266处以可以基本上通过燃料排放出口1268完全将燃料排出浮子室1252。一筒出口接头1272固定在浮子室1252的下部与排放出口1268流体连通。化油器1218的燃料腔基本上定义在浮子室1252的内部底面1260，1260’和本体1244之间。

【0146】大致地参照图31至图34，在发动机的工作过程中，燃料流出燃料箱1216，并通过标准的燃料提取和过滤器1236和燃料管路1238到达燃料泵1231。该泵1231通过燃料管路1238’、四向接头1233、和燃料管路1238”将燃料泵送到化油器1218。在四向接头的每个单向阀1311、1313中，节流孔1315优选地保持在一最小值(例如，～0.020”或更小)以促进发动机的气动，特别是发动机的手摇起动。由于燃料管路1238，1238’，1238”和化油器浮子室1252通常在启动时是空的，燃料在启动过程中是被泵送到这些组件中的。同样地，节流孔1315优选地为足够小以防止在每次拉发动机启动绳(未示出)之间燃料被完全抽回。在本实施例中，一个在割草和园艺设备上常见的启动燃料初给器(未示出)优选地在发动机的启动过程中起辅助作用。由于单向阀1311、1313优选是相同的，因此节流孔1315的直径可以根据单向阀1311或1313具有不同的值。

【0147】从空气泵1231中泵出的燃料也可以穿过四向接头1233的旁路单向阀1311通过旁路接头流回燃料箱1216中。然而，泵1231具有优选的尺寸，这样泵1231的输出能力足以提供足够的燃料流和压力进入化油器1218，不考虑穿过单向阀1311的旁路燃料流。从燃料泵1231传送的燃料压力作用在回路单向阀1313的盘1317上并且足以将该阀1313保持关闭并阻止来自燃料管路1240的燃料流穿过四向接头1233。虽然通过出口接头1272有少量燃料流出浮子室1252，但燃料泵1231具有优选的尺寸可将足够的燃料流和压力传递到化油器入口。单向阀1313中的节流孔1315的尺寸被设定为防止来自浮子室1252的燃料快速流动，即使燃料压力会短暂地降低，例如在每次起动牵拉之间。化油器本体1244中的浮子室排放单向阀1251不允许燃料绕行穿过入口针阀1365，这是因为它被定位为只允许相反方向的流动，例如燃料蒸汽流。同样地，在发动机工作的所有相位上，都是通过化油器入口针阀1365将进入的燃料流调整后装入化油器1218的浮筒1252的。

【0148】仍然大致参照图31至图34，当发动机被关闭后，来自曲轴箱(或发动机旋转驱动一机械泵或电流驱动一点泵)的脉冲终止并且通过泵1231的燃料流停止。同样，燃料液面1234上方的箱中压力为大气压，并且返回阀1313的盘1317上的背压降低至一与燃料箱1216中燃料液面1234与阀1313之间燃料高度压力相同的值。同样，燃料泵1231的入口或出口单向阀1277、1279或四向接头1233的单向阀1311或1313中的一个或多个与燃料箱1216和化油器1218流体连通并且适于至少在内燃机不工作时防止燃料流入化油器1218。

【0149】而且，燃料从化油器浮子室1252中排出并穿过返回燃料管路1240，穿过返回单向阀1313，穿过旁路阀1311，并且穿过旁路通道返回到燃料箱1216中。当来自化油器浮子室排放通道1253的空气流过筒排放单向阀1251时，燃料管路1238’中的燃料排出返回到燃料箱1216，从而防止在暴露于燃料入口通道1361的排放单向阀1251特别优选地入口针阀1365的尖端形成一真空。排放单向阀1251时特别优选地以防止燃料箱1216和化油器1218之间的油面高度提升大约五英尺或更多。通常地，从化油器浮子室1252中排出的燃料闯过出口接头1272可以降低浮子室1252中的燃料液面高度，从而降低浮子1264并且，从而打开入口针阀1365并允许空气进入燃料管路1238’，以允许燃料返回燃料箱1216。

【0150】燃料并不都是通过旁路阀1311返回到燃料箱1216的。管路1238’和1240中的燃料将会排放到一与燃料箱1216中燃料1234高度相同的高度。通过灵巧地构造燃料泵1231和阀1311、1313，以及通过将燃料管路1238、1238’、1238”、1240的内部直径保持在一个可接收的最小尺寸，燃料管路1238、1238’、1238”、1240中的剩余燃料量被保持到最低。如果，偶然的，燃料管路1238、1238’、1238”、1240中的一些燃料受热并在昼夜储存过程中逃逸到大气中，燃料的量被防止通过燃料泵阀1277、1279从燃料箱1216中的额外燃料得到补充。同样地，这种燃料系统在发动机停机时通过自重泄油自动地将化油器浮子室1252排空，从而限制了向大气的汽化排放损失。

燃料系统的第四示例性实施例

【0151】图35以方块图的形式，图36以图示的形式描绘燃料系统的另一个示例性实施例，该实施例大致描述了前面实施例的很多特征并且包括一些附加特征。该实施例在很多方面与前面描述的实施例类似并且这些附图中各实施例之间相似的数字指代类似的或相应的元素。同样地，某些相同的主题在下文中将不再详细地重复。

【0152】图35的方块图大致包括一发动机动力的装置或设备1412，该设备1412具有一用于向该设备1412提供动力的内燃机(未示出)和一用于存储和向发动机分配燃料的电动的或螺线管致动的燃料系统。该燃料系统包括一用于储存燃料的燃料箱1416，用于传输燃料的燃料管路或流体通道，一用于混合空气和燃料的化油器1418，一在各部件之间相互流体连通并由一螺线管1421驱动的用于控制燃料汽化排放的阀致动装置1420，和一在各部件之间相互流体连通并由一第二螺线管1435驱动的用于主动地排放化油器1418中燃料的机械泵1432。

【0153】该系统的组件包括各种子部件。燃料箱1416优选地通过一排放管路1578连通到一炭罐1417。该化油器1418包括一化油器本体1444，一固定在本体1444上并以本领域公知的方式与之流体连通的空气净化器1445，和一固定在本体1444上并与之流体连通的浮子室1452。泵1432优选地包括一内腔1478，该内腔1478被隔膜1480分隔为一用于接收来自化油器浮子室燃料的容器1482和一致动腔1484。泵1432还包括位于化油器排放流体通路1491内的一燃料容器入口单向阀1492，和位于循环流体通路1493内部的一容器出口单向阀1494。该阀致动装置1420包括一布置于在燃料箱1416的下部和化油器本体之间延伸的燃料供给流体通路1438、1438’内的燃料供给控制阀1441。

【0154】该燃料系统使用两个被绕制成可以由电力同时地切换开和关的螺线管1421和1435。该螺线管1421、1435可以电联接到一电源上，例如设备1412的电池上，这是本领域的普通技术人员公知的。所述第一螺线管1421控制燃料箱1416和化油器本体1444的燃料入口之间的燃料供给阀1441。第二螺线管1435控制浮子室排放泵1432的隔膜1480。

【0155】当发动机控制器(未示出)处于发动机“工作”位置时，电流流过两螺线管1421、1435，向螺线管电枢1423、1437沿着趋向螺线管线圈绕组1456、1439中的电枢1423、1437中部的方向施加一作用力。第一螺线管1421的电枢1423通过机械连接1537的方式连接到一控制着燃料供给阀1420的杆1538上，其中该杆1538由一扭转弹簧1540偏置于关闭位置。当发动机切换为“工作”时，电枢1423被拉入螺线管绕组1425中部，从而克服弹簧1540的扭转偏置并且，从而打开阀1420。优选地，电枢1423很快到达全形成，从而打开所述阀非常迅速(例如，～1秒或更短)。第二螺线管1435的电枢1437被机械地连接到一处于泵1432的隔膜1480致动侧的活塞1532上。该隔膜1480由一内部压缩弹簧通常在内腔1478中是偏置的。电枢1437施加一个将隔膜1480移动到图示位置的力，以将容器1482排空并从而通过出口单向阀1494将燃料返回到燃料箱1416或向燃料箱1416移动。第二螺线管1435的电枢1437以比第一螺线管1421的电枢1423慢的速度移动至器中间位置，因为将容器燃料通过出口单向阀1494移动可能要花费数秒钟至一分钟或更多的时间。

【0156】当发动机控制器(未示出)处于发动机“关闭”位置时，没有电流流动到螺线管1421，1435。在这种模式下，没有力作用在电枢1423和1437上，并且电枢1423、1437可轻易地被燃料供给阀1420和泵1432的偏置弹簧1540、1486移动。燃料供给阀1420被快速地切换到关闭位置并且泵1432的容器1482通过入口单向阀1492被来自化油器浮子室1452的燃料相对缓慢的注入。

【0157】但是可以预期，如果两个电枢1423、1437都可以快速移动到完全对中的位置上，那么通过螺线管与阀1420和泵1432之间的机械连接，只需要一个螺线管。即使阀1420和泵1432需要非常不同的致动时间，但如果允许电枢快速移动并且与慢速移动的泵1432之间的机械连接存储能量以完成操作，则可使用一个螺线管。例如，机械连接可以是一空转连接和/或可以包括一压缩弹簧，其中，该压缩弹簧可缓慢地解开压缩以实现隔膜运动功能。

结论

【0158】此处描述的一个或多个不同的实施例可以提供一个或多个下文中所描述的优点。在内燃机启动和/或运行过程中，下列动作中的至少一个或多个是可以被允许的：从一燃料箱中排放燃料蒸汽，和从燃料箱和浮子室排放容器中的至少一个向化油器提供燃料。相反地，在停机和/或在内燃机不工作时，一化油器浮子室的所有液态燃料被基本排放到燃料箱和浮子室排放容器中的至少一个，并且下列动作中的至少一个或多个被禁止：从燃料箱中排放燃料蒸汽，从化油器向燃料箱和浮子室排放容器中的至少一个提供燃料。同样地，燃料系统中的化油器的汽化排放可以被降低。此外，各种阀可以将阀或阀装置本身自动地关闭，以使汽化排放控制更有保障。最后，本发明的前述实施例中的多功能阀布置轻松地将多种阀动作集成为一个机构。

【0159】应当理解，前面的说明并不是对本发明的说明，而是本发明的一个或多个优选实施例的说明。同样地，本发明并不仅限于此处公开的特定的示例性实施例，而是有后文的权利要求来单独地定义。换句话说，前面说明中包含的各种语句是相对于特定的示例性实施例的，并不应当被解释为对本发明范围的限制，如同下文中要求的或在权利要求中使用的术语的定义，除非一术语或词语在上文中被清楚地定义了或某语句特别地涉及“本发明”。各种其它实施例和对于已公开实施例的阁会总变动和修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的。所有的那些实施例、变动和修改都应当落入所附权利要求的范围之内。

【0160】在说明书和权利要求书中所用到的术语“举例来说”、‘“例如”和“诸如”，和动词“包含”、“具有”、“包括”以及它们其它的动词形式，都应当被理解为开放式的，意味着该列表不应当被认为是排除其它额外部件、组件、元件或项目的。此外，指代方向的词语例如顶部、底部、上部、下部、径向的、周围的、轴向的、横向的、纵向的、垂直的、水平的、和其它类似的词语的使用仅仅是用于描述而非限定。其它术语应当被理解为使用它们最广义的可以理解的含义，除非它们在上下文中使用时需要一种不同的解释。当介绍该发明或某(些)实施例中的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”、“所述”应当被理解为具有一个或多个该元件。

【0161】尽管此处公开的本发明的形式构成当前的优选实施例，很多其它实施例也是可能的。本方法优选地使用系统中的各种元件得以实施，并且，反过来，本系统优选包括该装置的各种元件，尽管本发明预期存在大量的可替换形式。换句话说，本发明任何给定的形式和实施例不应当理解为对本发明其它实施例的限定。更具体地，任何在此处公开的给定实施例，和任何与之相关联的特征，都可替换和根据引用结合到此处公开的其它的给定实施例中。同样地，本发明考虑到此处公开的每个实施例中的每个特征都可以与此处公开的其它实施例的其它特征相结合。同样，应当预计到本发明可适用于包括一整体浮子室的、与将一浮子室单独固定在化油器本体上不同的化油器。此处不可能提及本发明所有可能的等同形式或分支。但应当理解此处所用的术语仅仅是说明性质的，而不是限定性的，并且在不背离由所附权利要求定义的本发明的实质和范围的前提下，可以作出各种不同的变化。

Claims (33)

1、一种用于向内燃机提供燃料的燃料系统，该燃料系统包括：

一燃料箱，用于在其中装有燃料；

一化油器，以至少一条流体通路与所述燃料箱流体连通；

一阀，在燃料箱和化油器之间流体连通，并且，至少在内燃机不工作时适于防止燃料流入化油器；和

一泵，与化油器流体连通，并且基本上在内燃机停机过程中适于从化油器中泵出燃料。

2、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，所述泵包括一燃料容器，并且基本上在内燃机停机过程中适于从化油器中泵出燃料并将所述燃料泵入燃料容器，并且还进一步适于基本上在内燃机启动过程中从所述燃料容器中泵出燃料送至燃料箱、化油器中的至少一个，或它们之间的至少一条流体通道中。

3、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，所述泵是气动隔膜泵。

4、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，所述泵是电动泵。

5、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，所述阀还进一步适于：至少在内燃机工作时，允许燃料蒸汽从燃料箱流入化油器；至少在内燃机不工作时，阻止燃料蒸汽从燃料箱流入化油器。

6、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，所述化油器包括：

一本体，用于将空气和燃料相混合以输送到发动机；

一浮子，由所述本体承载并可绕一枢转轴运动；和

一浮子室，由所述本体承载，其中，在该浮子室与本体之间定义了一用于装有燃料的燃料腔，该浮子室包括一具有一内部底面的封闭端，所述内部底面大致地沿远离枢转轴的方向向下倾斜，该封闭端还具有一下部收集区和一基本上布置在所述下部收集区内的燃料排放出口，以便能够将燃料基本完全排放出浮子室。

7、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，所述化油器包括一浮子室，该浮子室包括：

一开口端；

一自所述开口端延伸的壁部；和

一终止所述壁部的封闭端，该封闭端包括一下部收集区和一基本上布置在所述下部收集区内的燃料排放出口。

8、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，所述泵和所述阀被集成为一泵和阀组件。

9、根据权利要求8所述的燃料系统，其中，所述化油器和所述泵和阀组件适于组装为一独立单元。

10、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，所述泵包括：

一内腔；

一布置在所述内腔中并将所述内腔分割为一燃料容器和一相对布置的致动腔的隔膜，其中，燃料容器位于隔膜的容器侧，致动腔位于隔膜的相对布置的致动侧；

一用于可屈服地偏置所述隔膜的偏置元件；

一与所述燃料容器相通的燃料入口；

一与所述燃料入口连通的入口单向阀；

一与所述燃料容器相通的燃料出口；和

一与所述燃料出口连通的出口单向阀。

11、根据权利要求1所述的燃料系统，其中，

所述化油器相对于所述燃料箱提升并且它们之间通过至少一条流体通路相互流体连通；

至少在内燃机不工作时，所述阀允许燃料向远离化油器的方向流动；

基本上在内燃机的启动和工作过程中，所述泵适于将燃料泵送至化油器。

12、根据权利要求1所述的燃料系统，包括：

一布置在所述燃料泵的内腔中并将所述内腔分割为一燃料容器和一相对布置的致动腔的隔膜，其中，燃料容器位于隔膜的容器侧，致动腔位于隔膜的致动侧；

一用于可屈服地偏置所述隔膜的偏置元件；

一与所述燃料容器相通的燃料入口；

一与所述燃料入口连通的入口单向阀；

一与所述燃料容器相通的燃料出口；和

一与所述燃料出口连通的出口单向阀。

13、根据权利要求12所述的燃料系统，包括一在所述燃料箱和所述化油器的燃料腔之间流体连通的阀致动装置，其中，在内燃机运行时，该阀致动装置允许燃料从燃料箱流向化油器，并且在内燃机不工作时，该阀致动装置阻止燃料从燃料箱流向化油器。

14、根据权利要求13所述的燃料泵，其中，所述阀致动装置包括：

一阀板；

一靠着所述阀板定位的盖；和

一定位在所述盖和所述阀板之间的旋转阀，旋转阀可旋转地偏置到一阀关闭位置，以自动地阻止燃料通过至少一条通道流动。

15、一种用于控制挥发性燃料从一燃料系统中汽化排放的方法，其中，所述燃料系统包括用于一内燃机的一燃料箱和一化油器，该方法包括如下步骤：

在所述燃料箱和所述化油器中装有燃料；

至少在内燃机工作时允许燃料流入化油器；

至少在内燃机不工作时阻止燃料流入化油器；和

基本上在内燃机的停机过程中，允许燃料从化油器流出并流入一接收器。

16、根据权利要求15所述的方法，还包括：基本上在内燃机的停机过程中，从化油器中回收燃料并送入所述接收器中。

17、根据权利要求16所述的方法，其中，所述回收步骤包括使用一气动隔膜泵。

18、根据权利要求16所述的方法，其中，所述回收步骤包括使用一电动泵。

19、根据权利要求15所述的方法，其中，所述化油器相对于燃料箱提升，这样所述允许燃料流出的步骤可以通过自重泄油实现。

20、根据权利要求19所述的方法，其中，所述接收器是燃料箱。

21、根据权利要求15所述的方法，其中，所述接收器与燃料箱分离。

22、根据权利要求21所述的方法，还包括：基本上在发动机的启动过程中，允许燃料从接收器流向燃料箱、化油器中的至少一个，或其中的一流体通路。

23、根据权利要求22所述的方法，还包括使用一气动隔膜泵从接收器中泵送燃料。

24、根据权利要求15所述的方法，还进一步包括：

至少在内燃机工作时允许燃料蒸汽流入化油器；

至少在内燃机不工作时阻止燃料蒸汽流入化油器。

25、根据权利要求15所述的方法，其中，该方法中的化油器包括一浮子室，一与所述浮子室连通的燃料入口通道，一与所述燃料入口通道连通的入口阀，一绕浮子枢转轴可转动的浮子，和一将所述浮子室中的燃料连通至一燃料喷嘴的燃料喷嘴口，并且，所述方法包括：

将燃料入口通道的尺寸或浮子枢转轴与燃料入口通道或入口阀的至少一个垂直轴之间的横向间距中的至少一个最小化；

将浮子与燃料的接触表面面积或浮子枢转轴与燃料对该浮子的浮力的垂直轴之间的横向间距中的至少一个最大化；

其中，浮子室中燃料的量是基本上最小化的。

26、根据权利要求25所述的方法，其中，所述最小化的步骤包括：将燃料入口通道的尺寸和浮子枢转轴与燃料入口通道的轴之间的横向间距都最小化。

27、根据权利要求25所述的方法，其中，所述最大化的步骤包括：将浮子与燃料的接触表面面积和浮子枢转轴与燃料对该浮子的浮力之间的横向间距都最大化。

28、根据权利要求27所述的方法，其中，所述最小化的步骤包括：将燃料入口通道的尺寸和浮子枢转轴与燃料入口通道的轴之间的横向间距都最小化。

29、根据权利要求25所述的方法，还包括：

将浮子室的底部内表面沿向侧方和向下远离浮子枢转轴的方向、并沿朝着浮子室的下部收集区的方向倾斜角度。

30、一种燃料系统的化油器，该燃料系统包括一用于装有燃料的燃料箱，并且适用于一内燃机，所述化油器包括：

一用于混合空气和燃料以输送至发动机的本体；

一由所述本体承载并且可绕一枢转轴活动的浮子；和

一由所述本体承载的浮子室，其中，在所述浮子室与本体之间定义了一用于装有燃料的燃料腔，所述浮子室包括一具有一内部底面的封闭端，该内部底面大致上沿远离枢转轴的方向向下倾斜，并且该浮子室还进一步包括一下部收集区和一基本上布置在所述下部收集区内的燃料排放出口，以基本上实现燃料完全排放出浮子室。

31、根据权利要求30所述的化油器，其中，所述浮子室包括一布置在所述内部底面上并与下部收集区相通的排放通道。

32、一种在化油器中用于装有燃料的浮子室，包括：

一开口端；

一自所述开口端延伸的壁部；和

一终结所述壁部的封闭端，该封闭端包括一下部收集区和一基本上布置在所述下部收集区内的燃料排放出口，以实现基本上完全将燃料排放出浮子室。

33、根据权利要求32所述的浮子室，其中，所述封闭端还包括一内部底面，该底面基本上朝着下部收集区倾斜。

Images