專利名稱：四沖程發動機的潤滑系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種手持式四沖程發動機的潤滑系統，上述發動機主要用于剪切機或鏈鋸的動力源。
在上述應用場合中廣泛使用的普通手持式發動機是在任何發動機工作姿態如傾斜或橫向翻倒姿態下可以具有潤滑功能的二沖程發動機。
然而，作為這種手持式發動機，從廢氣排放控制的觀點來看，最好使用四沖程發動機。然而，在四沖程發動機中，必須儲存專門用作潤滑的油。因此，如果四沖程發動機用作手持式發動機，那么必須在發動機的任何工作姿態下可靠地潤滑發動機的各部分。
因此，本發明的目的是提供一種四沖程發動機潤滑系統，它能夠滿足上述手持式工具的使用要求。
為了實現上述目的，按照本發明的第一方面和特征，一種四沖程發動機的潤滑系統包括一個儲油室，其用于儲存潤滑油并內設用于產生潤滑油霧的油霧產生裝置；一個曲軸室，其內裝有曲軸的曲柄部分；以及一個氣門分配室，其內裝有一氣門分配裝置，所述儲油室、曲軸室和氣門分配室設在發動機體中，儲油室和曲軸室通過在儲油室中油面上方的一通孔相互連通，曲軸室和氣門分配室通過一控制閥相互連通，該控制閥在曲軸室中壓力升高時打開，在曲軸室內壓力下降時閉合，氣門分配室在其上部與大氣連通，在其下部通過一個孔與儲油室連通，下式是在發動機工作中建立的Pc≤Po＜Pv其中Pc是曲軸室中的壓力；Po是儲油室中的壓力；Pv是氣門分配室中的壓力。
由于本發明的上述第一特征，在發動機的任何傾斜狀態中，油霧可以不變地循環至儲油室、曲軸室、氣門分配室和儲油室，在氣門分配室中液化的油可通過利用在各室內壓力之間的差的大小循環至儲油室，從而保證良好的潤滑狀態。另外，由于無需設置昂貴的油泵，這種潤滑系統在成本方面也是適宜的。
按照本發明的第二方面和特征，除上述第一特征外，該系統還包括一個最上部室，它占據氣門分配室上方的一個位置且通過一個孔與氣門分配室連通，并通過一油道與儲油室或曲軸室連通，下式是在發動機工作期間建立的Pc≤Po～≤Pt＜Pv式中Pt是最上部室中的壓力。
由于本發明的上述第二特征，不僅油霧的循環，而且在最上部室中液化和積蓄的油的循環也可容易地進行，從而可保證良好的潤滑狀態。
按照本發明的第三方面和特征，除了上述第一特征外，油霧產生裝置包括一個拋油環，它由曲軸轉動，以便在儲油室中與發動機的傾斜狀態無關地一直攪拌和拋灑潤滑油。
由于本發明的第三特征，在儲油室中，在發動機任何工作姿態下，拋油環的轉動能夠可靠地產生油霧，而且拋油環的結構較為簡單。
按照本發明的第四方面和特征，除了上述第一或第二特征以外，控制閥包括一個壓力響應式單向閥。
由于第四特征，單向閥可以與曲軸室中的壓力脈沖相關地打開或閉合，以便將油霧從曲軸室送入氣門分配室，并將曲軸室保持在平均負壓狀態。特別是當單向閥閉合時密封良好，因此，這種潤滑系統可有效用于以較低速度轉動的發動機。
按照本發明第五方面和特征，除了第一或第二特征之外，控制閥包括當與曲軸轉動相關的活塞降低運動時打開，而上述活塞上升運動時閉合的轉動閥。
由于第五特征，轉動閥能夠與曲軸轉動的機械運動相關地打開和閉合，以便將油霧從曲軸室送入氣門分配室，并將曲軸室保持在平均負壓狀態。特別是轉動閥的開、閉定時不會產生偏差，因此，這種潤滑系統可有效用于以較低速度轉動的發動機。
按照本發明的第六方面和特征，除了第五特征之外，轉動閥打開期間大致為曲柄轉角的180°，轉動閥打開的起始點設在一個范圍中，該范圍是從活塞上、下死點間的中點至按照曲柄轉角來說的活塞45°下降位置。
由于本發明的第六特征，從曲軸室向氣門分配室的正壓排放可通過利用發動機高速轉動期間氣體的慣性作用有效地進行。因此，油霧的輸送和曲軸室負壓狀態的保障可以更為可靠。
現在對照以下附圖描述推薦實施例，以便進一步闡述本發明。


圖1至10表示本發明的第一實施例，其中圖1表示設有按照本發明的潤滑系統的發動機的動力剪切機的工作情景；圖2是發動機的前視垂向剖視圖；圖3是沿圖2中3-3線的剖視圖；圖4是沿圖2中4-4線的剖視圖；圖5是沿圖2中5-5線的剖視圖；圖6是沿圖2中6-6線的剖視圖；圖7是沿圖2中7-7線的剖視圖；圖8是沿圖2中8-8線的剖視圖；圖9是沿圖2中9-9線的剖視圖；圖10A和10B的剖視圖表示在發動機橫向翻倒狀態(10A)和倒置狀態(10B)下，在儲油箱儲油面和循環通道之間的部位；圖11至14表示發動機的變型，其中圖11是發動機的垂向剖視圖；圖12是沿圖11中12-12線的剖視圖；圖13是表示轉動閥打開狀態的剖視圖；圖14是表示轉動閥開、閉定時的曲線圖；圖15-25表示本發明的第二實施例，其中圖15是包括潤滑系統的發動機的側視圖；圖16是發動機的前視垂向剖視圖；圖17是圖16中關鍵部分的放大圖；圖18是類似于圖17的視圖，但表示轉動閥不同的工作狀態；圖19是沿圖16中19-19線的剖視圖20是沿圖16中20-20線的剖視圖；圖21是沿圖16中21-21線的剖視圖；圖22是沿圖16中22-22線的剖視圖；圖23是沿圖16中23-23線的剖視圖；圖24是表示當發動機側翻時曲軸室中潤滑油狀態的剖視圖；圖25是表示當發動機倒置時曲軸室中潤滑油狀態的剖視圖。
現在參閱附圖，借助推薦實施例描述本發明。
首先描述圖1至10所示本發明的第一實施例。現參閱圖1，一個手持式四沖程發動機E例如安裝在動力剪切機T的驅動部分，作為動力剪切機T的動力源。動力剪切機在使用中根據其工作狀態，其剪切器分別在各個方向上轉動，因而傾斜度大或處于倒置位置，其工作狀態不是恒定的。
現參閱圖2和3，一汽化器2和一排氣消音器3裝在發動機E的發動機體1的前、后部，一個空氣濾清器4安裝在汽化器2的進氣通道入口中。燃油箱5裝在發動機體1的下表面。汽化器2包括一個膜片式泵，其借助發動機E的曲軸室(下文將詳述)中的壓力脈沖泵送來自燃油箱5的燃油，以便將過剩的燃油循環至燃油箱5，從而使燃油可被送至處于任何姿態的發動機E的進氣孔。
如圖2和3所示，發動機體1包括一個帶有整體式氣缸蓋的氣缸體，以及一個結合在氣缸體6的下端面上的曲軸箱7。氣缸體6包括一個內裝活塞8的單缸9，以及許多繞其外周的冷卻片10。
曲軸箱7包括一對上、下半殼7a和7b，通過設在其周邊的許多螺栓相互連在一起。曲軸13通過一連桿12連接于活塞8并以下述方式支承在半殼7a和7b之間。
上部半殼7a整體地設有一對從頂壁垂下的左、右上部軸頸支承壁14和14′，下部半殼7b整體地設有一對從底壁向上延伸，與上部軸頸支承壁14和14′相對的下部軸頸支承臂15和15′。曲軸13的左軸頸部夾在左上和右軸頸支承壁14和15之間，平面軸承16夾在其間。在每個上、下軸頸支承臂14′和15′上共有4個螺栓孔18，布置在平面軸承16或滾珠軸承17的相對兩側并垂向穿過曲軸箱7。四條柱螺栓19嵌入氣缸體6的下端面并穿過螺栓孔18。螺母20旋緊在從曲軸箱7的下端面伸出的每個柱螺栓19的下端上。以這種方式，上、下軸頸支承臂14,14′和15,15′相互連接，氣缸體6和曲軸箱7也相互連接起來。
這種連接結構并不干涉繞氣缸體6外周設置的冷卻片10，因而可以自由選擇冷卻片10的數目、尺寸等，從而可以顯著提高發動機的冷卻效果，同時也提高了曲軸箱7對曲軸13的支承剛度。
油封21和21′安裝在曲軸箱7的曲軸13穿過的相對端壁上。
曲軸箱7的內部分成左側的儲油室22、中間的曲軸室23和右側的氣門分配室24，如圖2所示。曲軸13的曲柄部分13a設置在曲軸室23中。限定量的潤滑油O儲存在儲油室22中，用于攪拌和拋灑潤滑油O的拋油環25(它是油霧產生裝置)緊固在曲軸13上。
如圖2和4所示，拋油環25包括配合在曲軸13上的一個凸臺25a，許多長臂葉片25b和許多短臂葉片25c，兩種葉片都是從凸臺25a的外周伸出的。葉片25b和25c的末端以軸向相對的方向彎曲。
具有上述結構的拋油環25能夠在發動機E的任何工作姿態下，通過葉片25b和2c的轉動來攪拌儲油室22中儲存的油，以便總是可以產生油霧。
氣門分配室24穿過氣缸體6的一側延伸至氣缸體6的氣缸蓋。氣門分配室24的上部可被一個連接于氣缸體6的氣缸蓋上的罩26開、閉。
如圖2和5所示，氣缸體6的氣缸蓋設有連接于汽化器2和排氣消音器3的排氣孔27和28，以及用于開、閉進、排氣孔27和28的進、排氣門29和30。用于開、閉進、排氣門29和30的氣門分配裝置31設在氣門分配室24中。
氣門分配裝置31包括一個隨動定時齒輪33，它可轉動地承載在一支承軸34上，該支承軸支承在氣缸體和曲軸箱7的連接表面之間，隨動定時齒輪33由一主動定時齒輪32以2/1的減速比被驅動；一個承載在凸輪隨動軸36上的凸輪隨動件37和38，它們被凸輪35擺動；一對承載在搖臂軸39上的搖臂40和41，搖臂軸39裝在氣缸體6的氣缸蓋中，其兩端抵靠進、排氣門29和30的氣門頭；一對將凸輪隨動件37和38連接于搖臂40和41的另一端的推桿42和43；以及在閉合方向偏壓進、進氣門29和30的氣門彈簧44和45。在活塞8的進氣沖程中，進氣門29可以被打開，在活塞8的排氣沖程中，排氣門30可以被打開。
儲油室22和曲軸室23通過曲軸13中的通孔46相互連通。在這種情形中，通孔通入儲油室22的孔口設置在儲油室22的中部。儲存在儲油室22中的潤滑油O的量可以調節，使得在發動機的任何傾斜或倒置的狀態下，該孔口也不浸在油中。或者，通孔46也可設在平面軸承16或儲油室22和曲軸室23之間的隔壁中。
如圖2和7所示，一個閥門室47限定在曲軸箱7的下表面之下并連接于氣門分配室24。閥門室47通過一個閥孔48與曲軸室23連通。單向閥49作為開、閉閥孔48的控制閥安裝在閥門室47中，并響應于曲軸室23中的壓力脈沖被移動，因而閥孔48在壓力減小時閉合，在壓力上升時打開。
一個U形返油室50在曲軸箱7的下表面之下被限定，包圍著閥門室47。返油室50通過一對孔51與氣門分配室24的底部連通，孔51相互最大限度間隔開來，返油室50通過一對通孔46也與儲油室22連通。兩道孔46的總橫截面積設定得足夠地大于兩孔51的總橫截面積。
一底板53使曲軸箱7下表面上的凹部封閉起來，從而形成了閥門室47和返油室50。底板50通過柱螺栓19和螺母20壓緊在曲軸箱7上。
氣門分配室24的上部通過一根通氣管54與空氣濾清器4的內部相連通，通氣管54是由橡膠制成的并穿過氣缸蓋的罩26的一側壁安裝。在這種情形中，通入氣門分配室24的通氣管54的端部設置得伸入氣門分配室24一個預定長度。因此，在發動機E的任何工作姿態下都可防止在氣門分配室24中積蓄的油流出室24而進入通氣管54，如圖2,8和9所示，一個外罩55連接于氣缸蓋的罩26，配合在罩26的外周上。一個扁平的最上部室56限定在罩26和55的頂壁之間，并通過一對孔57與氣門分配室24連通，孔57在對角位置(最好在四個角部)設在氣缸蓋的罩26的頂壁中。最上部室56通過一條油道58也與返油室50連通，油道58設在氣缸體6和曲軸箱7中。油道58的橫截面積大于一對孔57的總橫截面積。
孔51和57、最上部室56、油道58、返油室50和通孔46構成一條循環通道L，其用于使潤滑油從氣門分配室24返回儲油室24。該循環通道通入儲油室22的孔口，即，通孔52的出口端位于儲油室22的縱向和橫向中部，且在儲油室2的垂向中部之下，及在室22的垂向中部之下。因此，如圖10A和10B所示，在發動機E的側翻或倒置狀態下，上述孔口暴露在儲油室22的儲油面上方，在發動機的上述狀態下，氣門分配室24位于儲油室22之下。
如果在發動機E工作期間，曲軸13的轉動借助拋油環25在儲油室中攪拌潤滑油O以產生油霧，那么，當曲軸室中的壓力被活塞8的升起運動減小時，油霧通過通孔46被吸入曲軸室23，以便潤滑圍繞曲柄部分13a和活塞8的部分。然后，當曲軸室23中的壓力被活塞8的下降運動增高時，單向閥49被打開，使油霧與曲軸室23中產生的漏氣一起從閥孔48送入閥門室47，從而送入氣門分配室24，在那里油霧和漏氣相互分開。因此，油霧可潤滑氣門分配裝置31的各部分，而則通過通氣管54排入空氣濾清器4。
由于活塞8的升、降運動，曲軸室23中的壓力是脈動的，在正、負壓力間交替變換。在正壓力下，單向閥49打開，使正壓力向閥門室47釋放。在負壓力下，單向閥49閉合，防止正壓力從閥門室47回流，因而曲軸室23中的壓力在平均值上保持為負。
另一方面，相互連接的氣門分配室24和閥門室47通過通氣管54與處于大氣壓狀態的空氣濾清器4連通，因而在兩個室24和47中的壓力基本等于大氣壓。
儲油室22通過通孔46與曲軸室23連通，因而儲油室22中的壓力等于或稍高于曲軸室23中的壓力。
返回室50通過通孔52與儲油室22連通，也通過孔51與氣門分配室24連通，因而返油室50中的壓力等于或稍高于儲油室22中的壓力。
最上部室56通過油道58與返油室50連通，也通過孔57與氣門分配室24連通，因而最上部室56中的壓力等于或銷高于返回室50中的壓力。
在各室中的壓力間的關系可用下式表達Pc≤Po≤Pr≤Pt＜Pv
式中Pc為曲軸室23中的壓力，Po為儲油室22中的壓力，Pr為返油室50中的壓力，Pt為最上部室56中的壓力，Pv為氣門分配室24中的壓力因此，在發動機工作期間，壓力是通過下述路徑流動的 因此，送至氣門分配室24的油霧通過壓力路徑循環至儲油室22，在氣門分配室24中液化的油通過孔51循環至返油室50和儲油室22。油霧和液化后的油的上述循環，即使發動機E以任何姿態傾斜，進行時也沒有障礙。
在發動機E的倒置工作狀態下，最上部室56位于氣門分配室24之下，因而在氣門分配室24中液化的油通過孔57流入最上部室并通過油道58吸入返油室50，并循環入儲油室22中。
甚至在發動機E的任何工作姿態如傾斜和倒置姿態下，潤滑油的循環也可以不受阻礙地進行，從而一直保證良好的潤滑狀態。因此，發動機可以耐受動力剪切機在各個方向上的工作。另外，由于曲軸室23中的壓力脈沖用于潤滑油的循環，因而無需設置油泵。
在工作完成之后，發動機E停止工作，使動力剪切機間置，如圖10A和10B所示，發動機E可側翻或倒置。然而，在這種狀態下，循環路徑L的使氣門分配室通入儲油室22的孔口，即，通孔52的出口端暴露在儲油室22中儲存的潤滑油O的油面上方，因而儲油室22中的潤滑油O可防止通過循環路徑L回流入氣門分配室24中。因此，可以避免潤滑油從氣門分配室24漏入通氣管54中。
再參閱圖2，帶有冷卻片60的飛輪永磁發電機59的轉子61鄰近于氣門分配室24固定于曲軸13的外端，與轉子61配合工作的點火線圈62固定于氣缸體6。離心式離合器64設置在轉子61和工作機驅動軸63之間。離心式離合器64包括多個可膨脹地裝在轉子61上的離合器瓦65，一個在收縮方向偏壓離合器瓦65的離合器彈簧66，以及一個固定于驅動軸63包圍離合器瓦65的離合器鼓67。當轉子以預定轉速以上被轉動時，離合器瓦65膨脹，與離合器鼓67的內周面壓力接觸，因而將輸出轉矩從曲軸13傳至驅動軸63。
一護罩69安裝在發動機體1上，蓋住發動機體1和飛輪永磁發電機59的頭部，并限定了一條護罩和發動機體1和飛輪永磁發電機59的頭部之間的冷卻空氣道68。通入冷卻空氣道68的入口68i設在離心式離合器64和護罩69之間的環形結構中，而出口68O設在護罩69中，入口68i的相對側上。
因此，在轉子61轉動期間，冷卻葉片60產生的風流過冷卻空氣道68以冷卻發動機E的各部分。
鄰接曲軸室23一側的儲油室22設置得從氣缸體6的外表面伸出，面對冷卻空氣道68，能夠起動曲軸13的公知的線圈起動器70安裝在曲軸箱7鄰近儲油室22的外表面上。起動器70設置得伸向護罩69的外側，使護罩69不干涉起動器70的起動索的工作。
當轉子61隨曲軸13轉動時，由冷卻葉片60產生的風流過冷卻空氣道68以冷卻發動機E的各部分。但是具體來說，由于儲油室22面對冷卻氣道68，使儲油室22受到冷卻空氣的冷卻，從而使潤滑油O得到有效冷卻。另外，儲油室22設在傳統上是死空間的，曲軸室23和后坐式起動器70之間的空間中，發動機E的尺寸未因設置儲油室22而增加。
圖11至14表示發動機的一種變型，它采用轉動閥71替代單向閥49。在圖11至13中，轉動閥71包括一對風扇形閥件72，它們是在氣門分配裝置31的隨動定時齒輪33的與凸輪35相對側上以凸起方式形成的，且設在一條直徑線上；以及一對周向地位于閥件72之間的凹槽73。轉動閥對著曲軸室23和氣門分配室24之間的隔壁上的閥孔74，以便借助隨動定時齒輪33的轉動開、閉閥孔74。
每個閥件72和凹槽73具有大約90°的中心角，但是因為隨動定時齒輪33是以1/2的減速比被與曲軸13一起轉動的主動齒輪32驅動的，所以按照曲柄角來說，閥孔74的每個被閥件72和凹槽73開、閉的期間為大約180°。
另外，如圖14所示，閥件72和凹槽73的設置使得在活塞8的下降行程中閥被打開，而在活塞8的升高行程中閥被閉合。具體來說，需要的設置是使閥孔74在從活塞8的上、下死點間的中點P至相應于曲柄角45°的活塞下降位置的范圍內打開，而在從上述中點P至相應于曲柄角45°的活塞升高位置的范圍內閉合。
除了沒有閥門室47以外，其它布置均與前述實施例相似，在圖11至14中，與前述第一實施例中相應的部分或部件使用相同的標號。
轉動閥71與曲軸13的轉動機械動作相關地打開和閉合閥孔74，因而即使發動機E高速轉動期間，也不會產生開、閉閥孔預定的定時的偏差，而且通過有效地利用流動氣體的慣性作用，油霧可有效地從曲軸室23送入氣門分配室24，同時，可以保證曲軸室23的平均負壓狀態。
現參閱圖15至25描述本發明的第二實施例。
現在參閱圖15，汽化器102和排氣消音器103分別安裝在手持式四沖程發動機10E的發動機體101的前、后部，空氣濾清器104安裝在汽化器102的進氣口。燃油箱105安裝在發動機體101的下表面。汽化器102包括一個膜片泵，它利用下文將詳述的曲軸室中的壓力脈沖從燃油泵105泵送燃油，并將過剩的燃油送回燃油箱，因而在發動機的任何姿態下都可將燃油送至發動機10E的進氣孔。
現參閱圖16,17,19和20，發動機101包括由一對用螺栓相互連接起來的左、右半殼106a和106b構成的曲軸箱106和一個用螺栓固定在曲軸箱106上表面上的帶有整體氣缸蓋的氣缸體107。半殼106a和106b水平地承載著曲軸108，活塞110通過連桿109連接于曲軸108的曲軸銷，并可滑動地裝在氣缸體107中形成的氣缸107a中。
氣缸107a的頂壁包括進氣孔111和排氣孔112，并連接于汽化器102，設在其上的進、排氣門113和114用于打開和閉合進、排氣孔111和112。用于驅動進、排氣門113和114的氣門分配裝置115設置在氣門分配室116中，氣門分配室116從曲軸箱106和氣缸體107的側面延伸至氣缸體107的頂部。氣門分配室116能夠被罩121打開和閉合，罩121連接于氣缸體107的氣缸蓋上。
氣門分配室115包括一個固定在曲軸108上的主動定時齒輪117；一個承載在支承軸119上的隨動定時齒輪118，支承軸119在氣門分配室116的中部安裝在曲軸箱106上，隨動定時齒輪118以1/2的減速比由主動定時齒輪117驅動；一個整體地連接于隨動定時齒輪一端的凸輪120；一對承載在凸輪隨動軸122上的凸輪隨動件123和124，凸輪隨動軸122裝在氣缸蓋107中；一對由搖臂軸125支承的搖臂126和127，搖臂軸125裝在氣缸體107中，其端部抵靠進、排氣門113和114的氣門頭；一對將凸輪隨動件123和124連接于搖臂126和127的另一端的推桿128和129；以及在閉合方向上偏壓進、排氣門113和114的氣門彈簧130和131，因此，進氣門在活塞110的進氣沖程中打開，而排氣門114在活塞110的排氣沖程中打開。
一個曲軸室132在曲軸箱106中形成并包括一個圓筒形內室132a，其中設置曲軸108的曲柄部分108a，還包括一個外室132b，其具有U形截面并從底部至周向相對的側面包圍著內室132a。在曲軸室132底部，在內、外室132a和132b之間的隔臂134上設有一孔口133，使內、外室132a和132b可相互連通。潤滑油O儲存在曲軸室132的底部，存油量使油面稍許接觸曲柄部分108a的外周。油匙135在連桿109的擴大端形成，作為油霧產生裝置以便在曲軸108轉動過程中攪拌和拋灑潤滑油O，從而產生油霧。
如圖17和23所示，曲軸室132和氣門分配室116通過第一和第二供油道136和137相互連通，第一和第二供油道136和137分別在曲軸室132中油面的上方設在曲軸108和曲軸箱106中。氣門分配室116在其底部也通過一個孔138與曲軸室132連通。
一轉動閥139作為控制閥裝在第一和第二供油道136和137之間。轉動閥139包括一條大約180°的弧形槽160，在曲軸108一側，在一軸頸部分108b的外周上形成，以及一閥孔162設在用于支承軸頸部分108b的曲軸箱106的支承部分161中，與弧形槽160連通。曲軸108中的第一供油道136連接于弧形槽160，曲軸箱106中的第二供油道137連接于閥孔162。因此，曲軸每轉過大約180°，使弧形槽160和閥孔162交替地連通和隔開，然而轉動閥的設置使其在活塞110下降行程中打開(圖18)，而在活塞110上升行程中閉合(圖17)。具體來說，需要的設置是，轉動閥在從活塞上、下死點間的中點P至相應于曲柄角45°的活塞降下位置的范圍內開始打開，而在從上述中點P至相應于曲柄角45°的活塞上升位置的范圍內活塞的打開完成，這一情形與上述變型(見圖14)中所述情形是一樣的。
如圖20所示，氣門分配室124的上部通過一條通氣管142與空氣濾清器104的內部連通，通氣管104由橡膠制成并穿過氣缸蓋的罩121一側安裝。在這種情形中，通氣管142通入氣門分配室116的那端設置得伸入氣門分配室116一個預定的長度。因此，在氣門分配室116中積蓄的油，在發動機10E的任何工作姿態下，都可防止流出室116而進入通氣管142。
如圖16,21和22所示，一個外部罩163連接于氣缸蓋的罩121，配合在罩121的外周上。一扁平的最上部室164在罩121和163的頂壁間形成，并通過一對孔165與氣門分配室116連通，孔165在對角位置(最好在四個角部上)上設在罩121的頂壁中。最上部室164也通過一系列設在氣缸體107和曲軸箱106中的循環油道166與曲軸室132的內室132a連通。循環油道166的橫截面積大于孔165的總橫截面積。
因此，發動機10E工作期間，隨著曲軸108的轉動，連接109擴大端部上的油匙135垂向擺過曲軸室132的內、外室132a和132b之間的孔口133，使潤滑油被攪拌和拋灑以便在曲軸室132中產生油霧。油霧首先潤滑曲柄部分108a的圓周部分以及活塞110，然后，當轉動閥139打開時，油霧通過第一和第二供油道136和137隨漏氣送入氣門分配室116，在室116中油霧和漏氣相互分離。油霧潤滑氣門分配裝置115的各部分，漏氣通過通氣管142排入空氣濾清器104。
由于活塞110的升、降運動，曲軸室132中的壓力交替在正、負壓力間脈動。當產生正壓力時，轉動閥139打開，使正壓力通過第一和第二供油道136和137放入氣門分配室116。當產生負壓時，轉動閥閉合，防止正壓力從氣門分配室回流，從而使曲軸室132中的壓力平均保持為負。
另一方面，氣門分配室116通過通氣管142與處于大氣壓狀態的空氣濾清器104的內部連通，因而使氣門分配室116中的壓力基本等于大氣壓。
最上部室164通過循環通道166與曲軸室132連通，也通過孔165與氣門分配室116連通，因而最上部室164中的壓力等于或稍高于曲軸室132中的壓力。
在各室中壓力大小的關系可由下式表達Pc≤Pt＜Pv式中Pc為曲軸室132中的壓力，Pt為最上部室164中的壓力，Pv為氣門分配室116中的壓力。
因此，在發動機10E工作期間，壓力流動路徑可表示為 因此，從曲軸室132送至氣門分配室116的油霧通過上述路徑循環至曲軸室132。上述油霧和液化的油的循環即使當發動機10E以任何姿態傾斜時也不會受到阻礙。
如圖24和25所示，當發動機10E工作期間側翻或倒置時，曲軸室132中的大量潤滑油O以閉合外室132b的方向流動，小量潤滑油O留在內室132a中。因此，可防止活塞110浸入油中，從而避免油進入燃燒室。
在發動機10E的側翻或倒置的工作狀態下，在氣門分配室116中液化的油通過孔165流入最上部室164，然而，各室間的壓力關系得到保持，因而在最上部室164中積蓄的油通過油的循環通道166吸入由軸室132的內室132a中。
另一方面，在這種情形中連桿109的油匙135不能攪拌潤滑油，但是，通過油的循環通道166返回內室132a中的油撞擊曲軸108的曲柄部分108a和活塞110，因此，油濺射形成油霧。因此，并不妨礙潤滑發動機10E的各部分。
甚至在發動機10E的任何工作姿態如傾斜或倒置姿態下，潤滑油的循環也可以不間斷地進行，以保證總是處于良好的潤滑狀態。
現在再參閱圖16，能夠起動曲軸的后坐式起動器143安裝在曲軸箱106的與氣門分配室116相對的外表面上。帶有冷卻葉片145的飛輪永磁發電機144的轉子146固定在曲軸108鄰近氣門分配室116的外端上，與轉子146配合工作的點火線圈147固定在氣缸體107上。離心式離合器149設在轉子146和工作機驅動軸148之間。離心式離合器149包括可膨脹地承載在轉子146上的多個離合器瓦150，一個在收縮方向上偏壓離合器瓦150的離合器彈簧151，以及一個固定在驅動軸148上，包圍離合器瓦150的離合器鼓152。當轉子在預定轉速以上轉動時，離合器瓦150膨脹，與離合器鼓152的內周面壓力接觸，從而將輸出轉矩從曲軸108傳至驅動軸148。
一護罩153安裝在發動機體1上，覆蓋發動機和飛輪永磁發電機144的頭部，并在護罩和發動機體1和子輪永磁發電機59的頭部之間形成冷卻空氣通道154。通入冷卻空氣通道154的進口154a設在離心式離合器149和護罩153之間的環形結構中，出口154b設在護罩153與進口154a相對側上。
因此，轉子146轉動的期間，冷卻葉片145產生的風流過冷卻空氣通道154以便冷卻發動機10E的各部分。
雖然已經詳細描述了本發明的實施例，但是顯然本發明并不局限于上述實施例，可以作出各種變化而并不超出本發明的范圍。
權利要求
1．四沖程發動機的潤滑系統，它包括一個曲軸室(132)，曲軸(108)的一曲柄部分(108a)容納在其中且潤滑油(O)儲存在其中；一個內裝氣門分配裝置(115)的氣門分配室(116)，所述曲軸室(132)和所述氣門分配室(116)設置在一發動機體(101)內；一個油霧產生裝置(135)設在所述曲軸室(132)內，用于產生潤滑油的油霧；所述曲軸室(132)和所述氣門分配室(116)通過一控制閥(139)在曲軸室(132)中的潤滑油(O)的油面上方相互連通，所述控制閥當所述曲軸室(132)中壓力上升時打開，當所述曲軸室中壓力減小時閉合；所述氣門分配室(116)在其上部基本與大氣連通，在其底部通過孔(138)與所述曲軸室(132)連通；在發動機工作期間形成下述關系Pc＜Pv其中，Pc為所述曲軸室中的壓力，Pv為所述氣門分配室中的壓力。
2．如權利要求1所述的四沖程發動機的潤滑系統，其特征在于還包括一個最上部室(164)，它設在發動機體(101)內，占據所述氣門分配室(116)上方的位置，并通過一個孔(165)與所述氣門分配室(116)連通，也通過一條油的循環通道(166)與所述曲軸室(136)連通，形成下述關系Pc≤Pt＜Pv其中，Pt為所述最上部室中的壓力。
3．如權利要求1所述的四沖程發動機的潤滑系統，其特征在于所述控制閥包括一轉動閥(139)，所述轉動閥在與曲軸(108)轉動相關的活塞(110)下降運動時打開，而在所述活塞上升運動時閉合。
4．如權利要求3所述的四沖程發動機的潤滑系統，其特征在于按照曲柄角來說，所述轉動閥(139)的打開期間為大約180°，所述轉動閥打開的起始點設定在從活塞(110)上、下死點之間的中點(P)至按照曲柄角來說所述活塞45°的下降位置的范圍內。
5．如權利要求1所述的四沖程發動機的潤滑系統，其特征在于所述曲軸室(132)包括一個內設曲軸(108)的曲柄部分(108a)的內室(132a)和一個外室(132b)，所述外室在一隔壁(134)的相對側鄰接所述內室(132a)的相對側，并與所述內室的底部連通，當發動機(10E)側翻或倒置時，大量所述曲軸室(132)中的潤滑油裝納在所述外室(132b)中。
全文摘要
在發動機體內設置儲油室、曲軸室和氣門分配室。儲油室和曲軸室通過一通孔相互連通,曲軸室和氣門分配室通過單向閥相互連通,該單向閥在曲軸室中壓力升高時打開。氣門分配室和儲油室通過一孔相互連通。利用曲軸室中的壓力脈沖,使儲油室中產生的油霧從儲油室循環至曲軸室、氣門分配室和儲油室。因此,在發動機的任何工作姿態下,無需使用專用油泵就可以循環潤滑油。
文檔編號F02B75/02GK1313457SQ01104998
公開日2001年9月19日 申請日期1996年12月13日 優先權日1995年12月15日
發明者龍康武, 本天宗平, 西田隆夫, 告川高則 申請人:本田技研工業株式會社