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1、(10)申请公布号 CN 103511121 A (43)申请公布日 2014.01.15 CN 103511121 A (21)申请号 201210198805.2 (22)申请日 2012.06.15 F02F 7/00(2006.01) F01M 11/04(2006.01) F01M 11/08(2006.01) (71)申请人 苏州科瓴精密机械科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市工业园区唯西路 99 号 1 号厂房 1 层 (72)发明人 孔钊 郭宁 陈干 冯可亚 (54) 发明名称 发动机 (57) 摘要 一种发动机， 包括气缸、 摇臂室、 空滤器、 曲轴 箱， 回油通道。
2、， 所述摇臂室上方设有摇臂室盖， 摇 臂室盖上部设有盖板， 所述摇臂室盖和盖板之间 设有分离腔， 所述分离腔内设有排油通道， 所述排 油通道至少包括部分分离腔的内壁， 本发明提供 的发动机， 利用排油通道使分离腔内的润滑油能 够迅速排出， 防止分离腔内的润滑油被压入空滤 器， 因此能够有效减少发动机工作时润滑油的消 耗， 降低污染物排放。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 15 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图15页 (10)申请公布号 CN 103511121 A CN 103511121 A 1。
3、/1 页 2 1. 一种发动机， 包括气缸、 摇臂室、 空滤器、 曲轴箱， 回油通道， 其特征在于 ： 所述摇臂 室上方设有摇臂室盖， 摇臂室盖上部设有盖板， 所述摇臂室盖和盖板之间设有分离腔， 所述 分离腔内设有排油通道， 所述排油通道至少包括部分分离腔的内壁。 2. 如权利要求 1 所述的发动机， 其特征在于 ： 所述分离腔内还设有塞子， 所述排油通道 由内壁和塞子构成。 3. 如权利要求 2 所述的发动机， 其特征在于 ： 所述塞子可以是独立部件， 也可以与摇臂 室盖或盖板做成一体。 4. 如权利要求 2 所述的发动机， 其特征在于 ： 所述排油通道包括排油孔和通路。 5. 如权利要求 。
4、4 所述的发动机， 其特征在于 ： 所述排油孔中心轴线与通路中心轴线互 相垂直。 6. 如权利要求 2 所述的发动机， 其特征在于 ： 所述塞子具有缺口和塞槽， 所述排油孔由 缺口与内壁构成， 所述通路由塞槽和内壁构成。 7. 如权利要求 2 所述的发动机， 其特征在于 ： 所述塞子由塑料制成。 8. 如权利要求 1-7 所述的发动机， 其特征在于 ： 所述排油通道有多条， 分别设在摇臂室 盖和盖板上， 使发动机在倾斜或倒立工作时， 至少有一条排油通道能够排油。 9. 如权利要求 8 所述的发动机， 其特征在于 ： 所述摇臂室盖具有外壁， 所述盖板具有下 壁， 所述外壁与下壁间设有沟槽， 所述。
5、排油通道通过沟槽与回油通道连通。 权 利 要 求 书 CN 103511121 A 2 1/5 页 3 发动机 技术领域 0001 本发明涉及一种发动机， 更具体地涉及一种具有油气分离腔的发动机。 背景技术 0002 如同以草木为对象的手提式割草机 ( 剪切机 ) 和背负式作业机， 作为驱动作业人 员自己手提或者背负着进行作业的作业机的发动机已经广泛使用传统的二冲程和四冲程 小型通用发动机。由于污染物排放规定变的越来越严格， 所以将驱动源从二冲程更换为四 冲程发动机的需求日益提高， 然而， 四冲程发动机具有更复杂的润滑系统， 这使得发动机在 以倾斜角度运行时不太起作用。润滑成为每个发动机厂商的。
6、主要设计问题， 现在仅有本田 公司按 EP835987 专利技术用于批量生产的可在各种倾斜角度下工作的四冲程发动机。该 技术采用特殊油箱围绕安装在曲轴上的旋转刀片以产生油雾， 但是按此方式设计发动机更 宽， 更重， 成本更高。另外 FUJI ROBIN 的美国专利 US6213079 披露了一种润滑系统， 但此种 润滑系统较为复杂， 特别是气缸体上有较为复杂的油路通道， 使加工复杂， 成本提高。 0003 现有的发动机在摇臂室内设有油气分离腔， 将进入摇臂室的油气混合物中的润滑 油分离出来， 但是分离出来的润滑油如何快速有效得排出分离腔， 防止积聚在分离腔内的 润滑油喷入空滤器， 特别是在发动。
7、机倾斜或倒置时如何排出分离腔中润滑油一直是个技术 问题。 发明内容 0004 本发明为了解决上述问题， 提供了一种使发动机在倾斜或倒置使用时都能快速将 油气分离腔中的润滑油排出的发动机， 其通过如下技术方案实现 ： 0005 一种发动机， 包括气缸、 摇臂室、 空滤器、 曲轴箱， 回油通道， 所述摇臂室上方设有 摇臂室盖， 摇臂室盖上部设有盖板， 所述摇臂室盖和盖板之间设有分离腔， 所述分离腔内设 有排油通道， 所述排油通道至少包括部分分离腔的内壁。 0006 优选的， 所述分离腔内还设有塞子， 所述排油通道由内壁和塞子构成。 0007 优选的， 所述塞子可以是独立部件， 也可以与摇臂室盖或盖。
8、板做成一体。 0008 优选的， 所述排油通道包括排油孔和通路。 0009 优选的， 所述塞子具有缺口和塞槽， 所述排油孔由缺口与内壁构成， 所述通路由塞 槽和内壁构成。 0010 优选的， 所述塞子由塑料制成。 0011 优选的， 所述排油通道有多条， 分别设在摇臂室盖和盖板上， 使发动机在倾斜或倒 立工作时， 至少有一条排油通道能够排油。 0012 优选的， 所述摇臂室盖外壁与盖板下壁间设有沟槽， 所述排油通道通过沟槽与回 油通道连通。 0013 在发动机分离腔中设置排油通道使分离腔内的润滑油快速排出， 同时排油通道部 分由分离腔内壁构成， 充分利用了分离腔内的空间， 简化了分离腔的结构。。
9、 说 明 书 CN 103511121 A 3 2/5 页 4 附图说明 0014 图 1 是本发明实施例的剖视图。 0015 图 2 是本发明实施例润滑系统的示意图。 0016 图 3 是本发明实施例的剖视图。 0017 图 4 是本发明实施例的剖视图。 0018 图 5 是本发明实施例气缸的仰视图。 0019 图 6 是本发明实施例气缸座的俯视图。 0020 图 7 是本发明实施例气缸座的仰视图。 0021 图 8 是本发明实施例分配室底盖示意图。 0022 图 9 是本发明实施例摇臂室盖仰视图。 0023 图 10 是本发明实施例摇臂室盖俯视图。 0024 图 11 是本发明实施例气缸上。
10、部剖视图。 0025 图 12 是本发明第二实施例摇臂室盖仰视图。 0026 图 13 是图 12 的 A-A 截面的剖视图。 0027 图 14 是第二实施例塞子的示意图。 0028 图 15 是第二实施例盖板的示意图。 具体实施方式 0029 下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。 0030 如图所示为本发明优选实施方式的用于发动机的润滑系统， 如图 1-4 为竖直放置 的发动机包括曲轴箱 1、 油盘 2、 凸轮室 3、 摇臂室 4 和空滤器 6。油盘 2 用于储存润滑油， 油 盘 2 上方为曲轴箱 1， 曲轴 10 设置在曲轴箱 1 内并与气缸 8 中的活塞 7 接合， 活塞 7 在。
11、气缸 8 内的运动使曲轴箱 1 内产生压力变化。所述油盘 2 与曲轴箱 1 通过供油通道 21 连通， 供 油通道21一端设有吸油部215， 当油盘2内有适量润滑油时， 吸油部215在发动机倾斜或倒 立时总能保持在润滑油面以下， 保证其能从油盘 2 中吸油。供油通道 21 另一端部为喷油口 210， 喷油口 210 在气缸 8 的侧壁及活塞 7 下死点下方， 也就是说， 活塞 7 的上下运动并不会 遮挡住喷油口 210， 喷油口 210 一直处于开口状态， 从油盘 2 中吸取的润滑油从喷油口 210 喷入曲轴箱 1。所述供油通道 21 包括环形通道 211， 如图 1、 5 和 6 所示， 环。
12、形通道 211 分别 由设置在气缸 8 和气缸座 9 上的凹槽拼接而成。气缸 8 上的环形通道 211 的凹槽上设有上 槽孔 214， 气缸座 9 上的环形通道 211 的凹槽上设有下槽孔 213， 供油通道 21 中的油通过下 槽孔 213 进入环形通道 211， 绕环形通道流动到上槽孔 214， 润滑油从上槽孔 214 流入凸轮 盖通道216， 所述凸轮盖通道216为供油通道21的一部分， 凸轮盖通道216设置在凸轮室盖 31 上 ( 如图 3 所示 )。供油通道 21 还设有第一单向阀 212， 第一单向阀 212 在曲轴箱 1 内 为负压时打开， 曲轴箱 1 内为正压时关闭， 本实施例。
13、中单向阀是指能够控制通道打开和关 闭的控制阀。油盘 2 上方设有分配室 5， 分配室 5 是一个独立腔体， 在本实施例中， 分配室 5 设置在气缸座 9 底部， 当然， 分配室 5 可根据发动机结构的变化设置在发动机其他部位。分 配室5包括壁51和底盖52(如图8)， 壁51从气缸座9底部向下延伸形成， 底盖52固定在分 配室 5 底部， 底盖 52 上设有回油孔 520， 其大致为圆形， 本实施例优选设置两个回油孔 520， 说 明 书 CN 103511121 A 4 3/5 页 5 根据不同发动机的性能和结构要求， 回油孔 520 的数量、 大小和形状可做出不同的变化。油 气进入分配室 。
14、5 后与分配室 5 中的部件发生碰撞， 例如与壁 51 和底盖 52 碰撞， 使得部分 油气液化， 液体润滑油通过回油孔 520 进入油盘 2， 剩余的油气通过出气孔 531 进入第二输 油通道 53 去润滑凸轮室 3， 因此分配室 5 能够有效降低进入凸轮室 3 中的油气浓度。曲轴 箱 1 和分配室 5 通过第一输油通道 15 连通， 第一输油通道 15 设有第二单向阀 151， 本实施 例优选第二单向阀为黄片阀， 所述簧片阀包括一个可形变的金属片， 当曲轴箱内为负压时， 第二单向阀 151 关闭， 当曲轴箱内为正压时， 第二单向阀 151 打开。分配室 5 和凸轮室 3 通 过第二输油通道。
15、 53 连通。凸轮室 3 位于分配室 5 上方， 气缸 8 旁边， 凸轮室 3 中设有凸轮 机构， 控制气门的开闭。气缸 8 上部设有摇臂室 4， 凸轮室 3 和摇臂室 4 通过第三输油通道 34 连通。本实施例中， 第三输油通道 34 为挺杆 35 周围的通道 ( 如图 1)， 因此有两条第三 输油通道。摇臂室 4 和曲轴箱 1 通过回油通道 41 连通 ( 如图 4)， 回油通道 41 设有顶部孔 411( 如图 2) 和底部孔 410， 底部孔 410 位于回油通道 41 向摇臂室 4 内延伸端部， 当发动机 在使用状态时， 摇臂室 4 内会有润滑油积聚， 当发动机在竖直方向使用时， 润。
16、滑油积聚在摇 臂室 4 底部， 当润滑油液面高于底部孔 410 时， 润滑油从底部孔 410 通过回油通道 41 吸走， 从而不会使摇臂室 4 内的润滑油过多。顶部孔 411 位于摇臂室 4 上部， 当发动机在倒立状 态下使用时， 润滑油积聚在摇臂室 4 顶部， 当润滑油面高于顶部孔 411 时， 此时润滑油从顶 部孔 411 通过回油通道 41 被吸走。回油通道 41 在气缸 8 上设有回油口 412， 回油口 412 位 于活塞下死点下方， 即回油口 412 一直处于开口状态， 活塞运动路径不会经过回油口 412。 回油通道 41 还设有第三单向阀 413， 当曲轴箱 1 内为负压时， 第。
17、三单向阀 413 打开， 当曲轴 箱 1 内为正压时， 第三单向阀 413 关闭。摇臂室 4 和空滤器 6 由通气路 46 连通， 通气路 46 开口端 460 在摇臂室 4 中部， 润滑油循环中产生的吹漏气通过开口端 460 经过通气路 46 被 排至空滤器 6 上的化油器入口。 0031 本实施例的润滑系统中润滑油流动路径如图2所示， 活塞7的上下运动使曲轴箱1 内压力周期性变化， 使发动机各部位产生压差， 压差润滑油沿一定的路径流动。曲轴箱 1 的 压力为 P1、 油盘 2 的压力为 P2、 凸轮室 3 的压力为 P3、 摇臂室 4 的压力为 P4、 分配室 5 的压 力为 P5、 大气。
18、压为 P0。当活塞 7 从下死点向上死点运动时， 曲轴箱 1 内压力降低产生负压， 此时各部分气压关系为P5P3P4P2P0P1， 第一单向阀212、 第三单向阀413和 第四单向阀610打开， 同时第二单向阀151关闭， 此时油盘2中润滑油通过供油通道21进入 曲轴箱 1， 摇臂室 4 内的润滑油通过回油通道 41 进入曲轴箱 1， 空滤器 6 中润滑油通过返油 通道 61 进入曲轴箱 1， 进入曲轴箱的润滑油被曲轴组件打成雾状， 润滑整个曲轴箱内部件。 当活塞从上死点向下死点运动时， 曲轴箱 1 内压力增大产生正压， 此时气压关系为 P1 P5 P3 P4 P2 P0， 第一单向阀 212。
19、、 第三单向阀 413 和第四单向阀 610 关闭， 第二单向 阀151打开， 此时曲轴箱1内的油雾通过进气孔152经过第一输油通道15进入分配室5， 分 配室 5 内的压力增大， 同时油雾在分配室 5 内与分配室 5 内的壁 51、 底盖 52 等部件碰撞而 有部分油雾成为液体油， 液体油通过回油孔520进入油盘 ； 剩余油雾通过出气孔531经过第 二输油通道 53 进入凸轮室 3， 润滑凸轮室 3 内的部件 ； 油雾继续从凸轮室 3 通过第三输油 通道 34 进入摇臂室 4， 润滑摇臂室 4 内的部件 ； 摇臂室 4 内的润滑油通过底部孔 411 或顶 部孔410进入回油通道41， 然后回。
20、到曲轴箱1 ； 摇臂室4内的部分油雾和吹漏气经过通气路 46 进入空滤器 6， 空滤器 6 通过油气分离， 将润滑油和吹漏气分离。本实施例利用曲轴箱 1 说 明 书 CN 103511121 A 5 4/5 页 6 内的压力变化使各部位产生压力差使润滑油沿着一定的润滑通道发动机内流动， 但本发明 同样适用于依靠油泵供油的发动机。 0032 如图 9-11 所示为本实施例发动机摇臂室盖， 摇臂室盖 400 设置在摇臂室 4 上部， 摇臂室盖 400 上设有油孔， 本实施例中油孔为底部孔 410、 顶部孔 411 和回油孔 405。回油 通道底部孔410， 优选为两个底部孔。 摇臂室盖400的上壁。
21、401的四个边角处设有四个顶部 孔 411， 发动机在倒置状态下， 无论朝哪个方向倾斜， 都能保证至少有一个顶部孔 411 在润 滑油面以下。 汽缸盖400中部设有开口端460， 摇臂室内的油雾和吹漏气形成的混合气通过 开口端 460 离开摇臂室。如图 10 和 11 所示， 所述摇臂室盖的外壁 402 和盖板的下壁 501 之间设有分离腔 408 和连接通道 403， 分离腔和连接通道由摇臂室盖 400 和盖板 500 拼接 而成。所述连接通道 403 包括沟槽 406， 沟槽 406 由摇臂室盖的外壁 402 和盖板的下壁 501 上的凹陷部构成， 当然， 只有摇臂室盖或盖板其中一个上有凹。
22、陷部， 也可形成沟槽。所述连 接通道 403 分布在与活塞垂直的平面上。所述连接通道 403 将底部孔 410、 顶部孔 411、 回 油孔 405 以及分离腔 408 连通， 底部孔 410 和顶部孔 411 将润滑油从摇臂室 4 内吸到摇臂 室外， 润滑油沿外壁 402 上的沟槽 406 流入回油孔 405， 再流入曲轴箱 1。由摇臂室盖和盖 板构成连接通道输送润滑油， 简化了摇臂室上部的油路结构， 充分利用了摇臂室盖的空间。 外壁 402 中部设有分离腔 408， 分离腔 408 由外壁 402 上的凹口 404 和盖板 500 构成， 其大 致成方形。分离腔 408 内设有过滤材料 (。
23、 图中未示出 )， 例如金属网， 过滤材料将从开口端 460 进入分离腔 408 的混合气分离成气体和油液， 从而降低混合气中油雾的浓度， 减少润滑 油的消耗， 且能减少排放。 分离后的气体通过盖孔462离开分离腔408向空滤器6流动。 分 离腔 408 中还设有隔板 409， 隔板由分离腔内壁凸出形成， 隔板 409 使混合气在分离腔 408 中的流动路径延长， 增强了分离效果。 0033 如图 12-15 是本发明另一种摇臂室盖的实施方式， 本实施例中， 摇臂室盖 400 上 设有两个回油孔 405 ， 回油孔 405 位于摇臂室盖相对的两侧， 每个回油孔 405 都和一条回 油通道 41。
24、 相连通， 因此， 本实施例中， 回油通道 41 有两条 ( 图中未示出 )， 这两条回油通道 41 分别连通摇臂室和曲轴箱。分离腔 408 中设有排油通道 420 ， 所述排油通道有多条， 可 以分布在摇臂室盖 400 或盖板 500 上， 将积聚在分离腔中的油排出分离腔。所述排油通 道紧靠着分离腔内壁 419 ， 由内壁 419 和塞子 415 构成， 排油通道利用了部分内壁 419 ， 节约了分离腔内的空间。塞子 415 可以是独立的部件， 也可以是与摇臂室盖 400 或盖板 500 做成一体。塞子 415 可以由金属、 塑料或其他材料制成， 本实施例中塞子 415 由塑料 制成， 方便。
25、制造。所述排油通道 420 包括排油孔 414 和通路 418 ， 排油孔 414 中心轴线 与通路 418 中心轴线互相垂直。所述排油孔 414 与回油孔 405 连通， 从排油孔 414 中 排出的油经过回油孔 405 进入回油通道 41， 进而回到曲轴箱中参与润滑曲轴箱。优选的， 排油孔 414 设置在方形分离腔 408 顶角附近， 使发动机在各种姿态下工作， 都有至少一个 排油孔在分离腔内的润滑油面下方， 排出积聚的润滑油。 在不脱离本发明精神下， 根据不同 的发动机结构， 分离腔也可以有不同的形状， 分离腔中的排油孔只要设置在使发动机在工 作状态至少有一个排油孔被浸没在油面下方。在本。
26、实施例中， 摇臂室盖 400 上设有 4 条排 油通道 420 ， 盖板 500 上设有 3 条排油通道 420 ， 盖板 500 上的排油通道使发动机在倒 立状态使用时， 也能顺利排出分离腔中的油。所述排油孔 414 通过摇臂室盖外壁上的沟槽 406 与回油孔 405 连通。所述排油孔 414 是由塞子 415 上的缺口 417 和分离腔内壁 说 明 书 CN 103511121 A 6 5/5 页 7 419 构成。所述塞子 415 设置在分离腔中， 塞子 415 具有塞槽 416 ， 其与内壁 419 形成 通路 418 。分离腔 408 中的润滑油通过排油孔 414 进入通路 418 。
27、， 然后流入沟槽 406 中， 再通过回油孔405 进入回油通道41中。 类似的， 在发动机倒立状态时， 润滑油通过盖板 500 ( 如图 15 所示 ) 上的排油孔 414 进入沟槽然后通过回油孔 405 进入回油通道 41。 0034 本发明提供的具有分离腔的发动机相比于现有技术的发动机， 排油通道使分离腔 内的润滑油能够迅速排出， 防止分离腔内的润滑油被压入空滤器， 因此能够有效减少发动 机工作时润滑油的消耗， 降低污染物排放。 同时在简化润滑系统的油路的情况下， 能够保证 润滑系统在发动机不同使用姿势， 例如发动机倒立、 倾斜使用时都能有良好的润滑效果。 说 明 书 CN 103511。
28、121 A 7 1/15 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 8 2/15 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 9 3/15 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 10 4/15 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 11 5/15 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 12 6/15 页 13 图 6 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 13 7/15 页 14 图 7 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 14 8/。
29、15 页 15 图 8 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 15 9/15 页 16 图 9 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 16 10/15 页 17 图 10 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 17 11/15 页 18 图 11 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 18 12/15 页 19 图 12 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 19 13/15 页 20 图 13 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 20 14/15 页 21 图 14 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 21 15/15 页 22 图 15 说 明 书 附 图 CN 103511121 A 22 。