專利名稱：發(fā)動機(jī)汽化器和自動阻氣門組件的制作方法
發(fā)動機(jī)汽化器和自動阻氣門組件 專利申請相關(guān)交叉參考本申請請求David Roth于2007年12月6日申請的名稱為"CARBURETOR AND AUTOMATIC CHOKE AS SEMBLY FOR ANENGINE"(《發(fā)動機(jī)汽化器和自動阻氣門組件》)共同未 決的美國專利申請序列號No. 60/992， 866的優(yōu)先權(quán)，其全部公開內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。

背景技術(shù)：
在使用汽化器的小型內(nèi)燃機(jī)中，比如那些用在戶外動力設(shè)備(例如剪草機(jī)，吹雪 機(jī)，等等)中的發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的低溫起動典型地需要燃料_充足的空氣_燃料的混合物來 維持燃燒反應(yīng)。在一些發(fā)動機(jī)中，這是通過關(guān)閉阻氣閥完成的，因而部分地阻擋了空氣供應(yīng) 到發(fā)動機(jī)的氣缸或氣缸組。隨著發(fā)動機(jī)的升溫，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)中升高的溫度幫助維持了燃燒 反應(yīng)，不再需要阻氣門了 ，并且因此阻氣門被打開讓更多的空氣進(jìn)入燃燒氣缸或氣缸組。
—些用于小型內(nèi)燃機(jī)的汽化器包括節(jié)氣門桿，或是直接或是經(jīng)由連桿與聯(lián)結(jié)到阻 氣閥上致動阻氣閥的阻氣桿接合。調(diào)節(jié)器典型地是用來致動節(jié)氣門桿和聯(lián)結(jié)到節(jié)氣門桿上 的節(jié)氣門閥來控制發(fā)動機(jī)的速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的汽化器，包括其中限定了通道的主體、包 括凸輪表面的節(jié)氣門桿、以及位于通道中并響應(yīng)節(jié)氣門桿的運(yùn)動的節(jié)氣門閥。節(jié)氣門閥構(gòu) 造成從充分打開的第一位置繞第一軸線旋轉(zhuǎn)到距第一位置至少50度的第二位置。汽化器 還包括阻氣桿，其中包括構(gòu)造成與凸輪表面接合的隨動表面；和阻氣閥，其位于通道中并 響應(yīng)阻氣桿運(yùn)動。凸輪表面和隨動表面的其中之一包括弓形段，其具有以第二軸線為中心 的恒定半徑。弓形段足夠長使得當(dāng)凸輪表面和隨動表面中的另一個接合弓形段時(shí)節(jié)氣門閥 能移動至少15度。 本發(fā)明一方面提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的汽化器。汽化器包括限定了通道的主體、 包括凸輪表面的節(jié)氣門桿，和位于通道中并響應(yīng)節(jié)氣門桿的運(yùn)動的節(jié)氣門閥。節(jié)氣門閥構(gòu) 造成從充分打開的第一位置繞第一軸線旋轉(zhuǎn)到距第一位置至少50度的第二位置。汽化器 還包括阻氣桿，其中包括構(gòu)造成與凸輪表面接合的隨動表面；和阻氣閥，其位于通道中并 響應(yīng)阻氣桿運(yùn)動。凸輪表面包括圓柱形表面的弓形段，或具有以第二軸線為中心的恒定半 徑的弓形段。弓形段足夠長使得當(dāng)隨動表面接合凸輪表面的弓形段時(shí)節(jié)氣門閥能移動至少 15度。 本發(fā)明的汽化器是為了用于戶外動力設(shè)備，其設(shè)計(jì)成在可變速度和可變負(fù)載下運(yùn) 行。通過為本發(fā)明汽化器的凸輪表面上提供弓形段，阻氣桿在節(jié)氣門桿上產(chǎn)生的反扭矩可 被基本減少，或在大范圍的節(jié)氣門閥位置及發(fā)動機(jī)速度下被基本消除，從而基本上阻止了 調(diào)節(jié)器在大范圍的節(jié)氣門閥位置及發(fā)動機(jī)速度下對節(jié)氣門桿的控制過量。但是，本發(fā)明的 汽化器還可用于其他以發(fā)動機(jī)為動力的設(shè)備，其設(shè)計(jì)為在基本穩(wěn)定的速度和負(fù)載(如發(fā)電 機(jī))下運(yùn)行。 本發(fā)明的其他特征和方面會通過結(jié)合接下來的介紹和附圖而變得清晰起來。


圖1是本發(fā)明汽化器第一種結(jié)構(gòu)的頂部透視圖。
圖2是圖1的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第 完全打開位置。 圖3是圖1的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第 第一部分關(guān)閉位置。 圖4是圖1的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第 第二部分關(guān)閉位置。 圖5是圖1的汽化器節(jié)氣門桿的俯視圖。
圖6是本發(fā)明汽化器第二種結(jié)構(gòu)的頂部透視圖。
圖7是圖6的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第 完全打開位置。 圖8是圖6的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第 第一部分關(guān)閉位置。 圖9是圖6的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第 第二部分關(guān)閉位置。 圖10是圖6的汽化器節(jié)氣門桿的俯視圖。
圖11是本發(fā)明汽化器第三種結(jié)構(gòu)的頂部透視圖。
圖12是圖11的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第一位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的完全打開位置。 圖13是圖11的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第二位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的第一部分關(guān)閉位置。 圖14是圖11的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第三位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的第二部分關(guān)閉位置。 圖15是圖11的汽化器節(jié)氣門桿的俯視圖。
圖16是本發(fā)明汽化器第四種結(jié)構(gòu)的頂部透視圖。
圖17是圖16的汽化器倒過來的頂部透視圖。 圖18是圖16的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第一位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的完全打開位置。 圖19是圖16的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第二位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的第一部分關(guān)閉位置。 圖20是圖16的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第三位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的第二部分關(guān)閉位置。 圖21是本發(fā)明汽化器第五種結(jié)構(gòu)的頂部透視圖。
圖22是圖21的汽化器倒過來的頂部透視圖。 圖23是圖21的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第一位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的完全打開位置。 圖24是圖21的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第二位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥
一位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥的 二位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥的 三位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥的
一位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥的 二位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥的 三位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥的
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圖25是圖21的的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第三位置以對應(yīng)節(jié)氣門 閥的第二部分關(guān)閉位置。 圖26是本發(fā)明汽化器第六種結(jié)構(gòu)的頂部透視圖。 圖27是圖26的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第一位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的完全打開位置。 圖28是圖26的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第二位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的第一部分關(guān)閉位置。 圖29是圖26的汽化器的俯視圖，示出了節(jié)氣門桿位于第三位置以對應(yīng)節(jié)氣門閥 的第二部分關(guān)閉位置。 圖30是圖26的汽化器節(jié)氣門桿的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)地解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解到本發(fā)明不限于其在接下來的 說明書或在接下來的附圖中所畫的提出的申請的詳細(xì)構(gòu)造和元件設(shè)置。本發(fā)明能夠有其他 實(shí)施例且能夠通過各種不同方式實(shí)踐或完成。還應(yīng)理解到在此使用的措詞和術(shù)語的目的是 是為了介紹并不應(yīng)被理解為有限定作用。在此使用"包括""包含"或"具有"及其變型的意 義是要將其后列出的物品和其等效變換以及額外的物品包括進(jìn)來。除非另作說明或限定， 術(shù)語"安裝""連接""支撐"和"聯(lián)結(jié)"及其變型都是被廣義地使用并且包括進(jìn)來直接和間 接的安裝，連接，支撐及聯(lián)結(jié)。另外，"連接"和"聯(lián)結(jié)"并不局限于物理的或機(jī)械的連接或聯(lián) 結(jié)。 圖1-4示出了用于小型發(fā)動機(jī)的汽化器10的第一種結(jié)構(gòu)。這樣的發(fā)動機(jī)可用在 戶外動力設(shè)備中(如剪草機(jī)，吹雪機(jī)，等等)或其他類型以發(fā)動機(jī)為動力的設(shè)備中(如發(fā)電 機(jī))。汽化器10包括主體14，其沿中心軸線22限定了空氣/燃料通道18。汽化器10還包 括位于通道18中的節(jié)氣門閥26，以及經(jīng)由節(jié)氣門柄34聯(lián)結(jié)到節(jié)氣門閥26上的節(jié)氣門桿 30。節(jié)氣門閥26、節(jié)氣門柄34、和節(jié)氣門桿30可繞著與通道18的中心軸線22大致正交的 軸線38樞轉(zhuǎn)。繼續(xù)參見圖l-4，汽化器10還包括位于通道18中的阻氣閥42，以及經(jīng)由阻 氣柄50聯(lián)結(jié)到阻氣閥42上的阻氣桿46。阻氣閥42、阻氣柄50、和阻氣桿46也可繞著與通 道18的中心軸線22大致正交的軸線54樞轉(zhuǎn)。 參見圖2-4，節(jié)氣門桿30包括聯(lián)結(jié)到發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)器桿(未示出)的臂58，其又選 擇性地被發(fā)動機(jī)中調(diào)節(jié)器的另一個元件致動來開啟和關(guān)閉節(jié)氣門閥26。在示出的節(jié)氣門桿 30的結(jié)構(gòu)中，臂58包括孔穴62來輔助調(diào)節(jié)器桿和節(jié)氣門桿30的聯(lián)結(jié)(如通過緊固件)。 可選地，臂58可以通過大量不同方式中的任意一種聯(lián)結(jié)到調(diào)節(jié)器桿上。
參見圖1，節(jié)氣門桿30還包括擋塊66，其構(gòu)造成與主體14的不同部分接合以限制 節(jié)氣門閥26的開啟和關(guān)閉的程度。在汽化器10的一種結(jié)構(gòu)中，擋塊66可與汽化器10上 的突起部70接合以限制節(jié)氣門閥26的開啟。擋塊66也可與攻入主體10 —部分的螺釘配 合以限制節(jié)氣門閥26的閉合。突起部70的尺寸和位置可設(shè)成能將節(jié)氣門閥26的開口限 制到從與通道18的中心軸線22正交的平面74量起約為90度的節(jié)氣門角Al (看圖2)。換 句話說，突起部70的尺寸和位置可設(shè)成能將節(jié)氣門閥26的開口限制到節(jié)氣門閥26與中心軸線22基本平行的方向上。在該位置上，節(jié)氣門閥26是"充分打開"或完全打開的，允許 最大量的氣流通過通道18。螺釘可相對于主體14進(jìn)行調(diào)整，例如，將節(jié)氣門閥26的閉合限 制到從平面74量起約為15度的節(jié)氣門角A2(也就是從圖2所示的節(jié)氣門閥26的完全打 開位置算起約75度的"閉合"，看圖4)。汽化器10的可選結(jié)構(gòu)可利用大量不同的構(gòu)造和元 件中任何一種來限制節(jié)氣門閥26的開啟和關(guān)閉。 參見圖1-4，阻氣桿46包括聯(lián)結(jié)到推壓元件(如彈簧82)上的臂78。臂78包括 孔穴86，彈簧82的一部分插過其中將彈簧82與臂78聯(lián)結(jié)起來。臂78位于阻氣桿46上 使得彈簧82繞軸線54沿逆時(shí)針方向在阻氣桿46上施加扭矩，如圖2-4中所示，來將阻氣 閥42向閉合位置推壓。阻氣桿46可包括另一臂(未示出)，其聯(lián)結(jié)到導(dǎo)熱組件上選擇性地 可操作將阻氣桿46保持或維持在阻氣閥42完全打開的位置。這樣的導(dǎo)熱組件在美國專利 No. 6， 990， 969中公開，其全部公開內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。 參見圖2-4，節(jié)氣門桿30包括凸輪表面90，其與阻氣桿46的隨動表面94接合。如 圖5中最佳所示，凸輪表面90包括弓形段98，其具有以軸線102為中心的恒定半徑R，其中 軸線102與節(jié)氣門桿30的軸線38基本平行。在示出的結(jié)構(gòu)中，軸線102與節(jié)氣門桿30的 軸線38共軸，使得在沿弓形段98任何點(diǎn)處由隨動表面94施加到凸輪表面90上的反作用 力矢量穿過或相交于節(jié)氣門桿30的軸線38。該矢量也正交于在弓形段98的該點(diǎn)處正切于 凸輪表面90和隨動表面94的直線。 參見圖3，弓形段第一末端106與離中心軸線22約47度的節(jié)氣門閥角(throttle valve angle) A3基本重合。換句話說，當(dāng)節(jié)氣門閥26從如圖2所示的節(jié)氣門閥26完全打 開的位置移動到節(jié)氣門閥角約為47度時(shí)，隨動表面94在與弓形段98的第一末端106重合 的部位接合凸輪表面90。參見圖4，弓形段98第二末端110與離中心軸線22約75度的節(jié) 氣門閥角A4基本重合。換句話說，當(dāng)節(jié)氣門閥26從如圖2所示的節(jié)氣門閥26完全打開的 位置移動到節(jié)氣門閥角約為75度時(shí)，隨動表面94在與弓形段98的第二末端110重合的部 位接合凸輪表面90。這樣，隨動表面94與弓形段98在節(jié)氣門閥開口約28度范圍內(nèi)接合， 從圖3中所示的節(jié)氣門閥26的位置到圖4中所示的節(jié)氣門閥26的位置?？蛇x地，凸輪表 面90的弓形段98可包括比圖5中所示的更短的長度，這樣隨動表面94與弓形段98接合 會少于節(jié)氣門閥開口的約28度，但至少為15度。另外，凸輪表面90的弓形段98可包括比 圖5中所示的更長的長度，這樣隨動表面94與弓形段98接合會大于節(jié)氣門閥開口的約28 度。 在汽化器10的可選結(jié)構(gòu)中，恒定半徑R的軸線102可略偏離節(jié)氣門桿30的軸線 38。結(jié)果是，隨動表面94在沿弓形段98任何點(diǎn)上施加到凸輪表面90上的反作用力的矢量 都不相交于節(jié)氣門桿30的軸線38，而是位于節(jié)氣門桿30的軸線38附近。這樣的構(gòu)造會導(dǎo) 致較小但可以容忍的反扭矩施加到節(jié)氣門桿30上(例如，不超過約10英寸克)，其不會實(shí) 質(zhì)干擾到調(diào)節(jié)器的運(yùn)行。 在結(jié)合了圖1-4的汽化器的發(fā)動機(jī)中，節(jié)氣門桿30被調(diào)節(jié)器桿或推壓元件(如回 位彈簧)朝向圖2中所示的位置推壓從而將節(jié)氣門閥26定向到充分打開或完全打開的位 置以作為發(fā)動機(jī)冷起動的準(zhǔn)備。另外，阻氣桿46被彈簧82朝向圖2中所示的位置推壓從 而將阻氣閥42定向到閉合的位置以作為發(fā)動機(jī)冷起動的準(zhǔn)備。發(fā)動機(jī)一起動之后，調(diào)節(jié)器 就馬上致動調(diào)節(jié)器桿使節(jié)氣門桿30在逆時(shí)針方向移動，如圖3和4中所示，從而將節(jié)氣門
7桿30移動到特定的位置或節(jié)氣門閥角以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的期望空載運(yùn)行速度。在圖2中示出 的汽化器10的構(gòu)造中，通過將節(jié)氣門閥26從圖2中所示的節(jié)氣門閥26完全打開的位置移 動到約為75度的位置，達(dá)到了發(fā)動機(jī)的期望空載運(yùn)行速度?？蛇x地，汽化器10可構(gòu)造成使 得在對應(yīng)于凸輪表面90和隨動表面94在沿著弓形段98的任何位置接合的節(jié)氣門閥角處 達(dá)到發(fā)動機(jī)的期望空載運(yùn)行速度。 參見圖2-4，當(dāng)節(jié)氣門桿30從其圖2中所示位置樞轉(zhuǎn)到其圖4中所示位置時(shí)，節(jié)氣 門桿30在阻氣桿46上施加打開阻氣閥42的作用力。如前所述，彈簧82將阻氣桿46推壓 到使阻氣閥42閉合(看圖2)的位置上。結(jié)果，阻氣桿46在節(jié)氣門桿30上沿著正切于凸 輪表面90和隨動表面94兩者的直線的法向矢量施加反作用力。當(dāng)反作用力與節(jié)氣門桿30 的軸線38不對準(zhǔn)時(shí)，反作用力在節(jié)氣門桿30上產(chǎn)生反扭矩。圖5示出了凸輪表面90和隨 動表面94的接合部114的范圍，沿著該接合部114，反作用力與節(jié)氣門桿30的軸線38不能 對準(zhǔn)。反扭矩的量取決于節(jié)氣門桿30和阻氣桿46的幾何形狀以及彈簧82的彈簧剛度。
但是，參見圖3和4，弓形段98的恒定半徑R確保了由隨動表面94施加到凸輪表 面90上的反作用力的矢量能夠?qū)?zhǔn)或相交于節(jié)氣門桿30的軸線38。結(jié)果是，施加到凸輪 表面90上的反作用力不會在節(jié)氣門桿30上產(chǎn)生對應(yīng)的反扭矩來阻礙或影響節(jié)氣門桿30 在凸輪表面90和隨動表面94沿著弓形段98的接合部范圍內(nèi)的運(yùn)動(看圖5)。通過基本 消除在凸輪表面90和隨動表面94沿著弓形段98的接合部范圍內(nèi)在節(jié)氣門桿30上的反扭 矩，汽化器10可構(gòu)造成能夠提供發(fā)動機(jī)的大范圍的所選期望空載運(yùn)行速度，在該范圍內(nèi)， 對節(jié)氣門桿30的調(diào)節(jié)器控制的干擾被最小化或避免。另外，節(jié)氣門桿30可響應(yīng)發(fā)動機(jī)負(fù) 載在凸輪表面90和隨動表面94沿著弓形段98的接合部范圍內(nèi)運(yùn)動，而不會被由阻氣桿46 施加給節(jié)氣門桿30的反作用力干擾到調(diào)節(jié)器對節(jié)氣門桿30的控制。
發(fā)動機(jī)起動以后，導(dǎo)熱組件可致動以進(jìn)一步樞轉(zhuǎn)阻氣桿46使阻氣桿46與節(jié) 氣門桿30脫離，并將阻氣桿46維持在阻氣閥42完全打開的位置。在發(fā)動機(jī)熱重啟 (hot-restart)過程中，導(dǎo)熱組件可保持致動來將阻氣閥42維持在其完全打開的位置上。
圖26-29示出了與圖l-4中所示的汽化器10相似的汽化器10'。同樣的元件用 同樣的附圖標(biāo)記數(shù)字標(biāo)識，加上主符號，并且不再詳細(xì)介紹。但是，當(dāng)節(jié)氣門桿30'繞其軸 線38'順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)閉合節(jié)氣門閥26'時(shí)，就接合阻氣桿46'并使阻氣桿46'繞其軸 線54'沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)以打開阻氣閥42'(看圖27-29)。這樣，節(jié)氣門桿30'就構(gòu)造 成以與節(jié)氣門桿30相反的方向旋轉(zhuǎn)以閉合節(jié)氣門閥26'，并且阻氣桿46'構(gòu)造成以與阻 氣桿46相反的方向旋轉(zhuǎn)以打開阻氣閥42'。如圖30中所示，節(jié)氣門桿30'是圖5中所畫 的節(jié)氣門桿30的鏡像。 圖6-9示出了構(gòu)造成用于小型發(fā)動機(jī)的汽化器118的第二種結(jié)構(gòu)。同樣的元件用 同樣的附圖標(biāo)記數(shù)字標(biāo)識，加上字母"a"，并且不再詳細(xì)介紹。汽化器118的操作與圖1-4 中所示的汽化器10基本相似。但是，在凸輪表面90a和隨動表面94a的接合部114a范圍內(nèi) 的凸輪表面90a的形狀產(chǎn)生了與從圖l-5節(jié)氣門桿30a構(gòu)造所得到的曲線不同的反扭矩曲 線(例如，反扭矩對節(jié)氣門閥角)，沿著凸輪表面90a，反作用力與節(jié)氣門桿30a的軸線38a 不對準(zhǔn)(即位于節(jié)氣門閥26a的完全打開位置和與中心軸線22a成約40度的節(jié)氣門閥角 A5之間；看圖8)。另外，弓形段98a的長度使得隨動表面94a與弓形段98a在約35度的節(jié) 氣門閥開口范圍內(nèi)接合，從圖8中所示的節(jié)氣門閥26a的位置到圖9中所示的節(jié)氣門閥26a的位置，圖9中節(jié)氣門閥26a與中心軸線22a所成的節(jié)氣門閥角A6約75度。
圖11-14示出了構(gòu)造成用于小型發(fā)動機(jī)的汽化器122的第三種結(jié)構(gòu)。同樣的元件 用同樣的附圖標(biāo)記數(shù)字標(biāo)識，加上字母"b"，并且不再詳細(xì)介紹。汽化器118的操作與圖1-4 和圖6-9中分別所示的汽化器10， 118基本相似。但是，在凸輪表面90b和隨動表面94b的 接合部114b范圍內(nèi)的凸輪表面90b的形狀產(chǎn)生了與從圖1-5節(jié)氣門桿30b構(gòu)造所得到的 曲線不同的反扭矩曲線(例如，反扭矩對節(jié)氣門閥角)，沿著凸輪表面90b，反作用力與節(jié)氣 門桿30b的軸線38b不對準(zhǔn)(即位于節(jié)氣門閥26b的完全打開位置和與中心軸線22b成約 47度的節(jié)氣門閥角A7之間；看圖13)。另外，弓形段98b的長度使得隨動表面94b與弓形 段98b在約28度的節(jié)氣門閥開口范圍內(nèi)接合，從圖13中所示的節(jié)氣門閥26b的位置到圖 14中所示的節(jié)氣門閥26b的位置，圖14中節(jié)氣門閥26b與中心軸線22b所成的節(jié)氣門閥角 A8約75度。 圖16-20示出了構(gòu)造成用于小型發(fā)動機(jī)的汽化器126的第四種結(jié)構(gòu)。汽化器126 包括主體130，其沿中心軸線138限定了空氣/燃料通道134。汽化器126還包括位于通道 134中的節(jié)氣門閥142和經(jīng)由節(jié)氣門柄150聯(lián)結(jié)到節(jié)氣門閥142上的節(jié)氣門桿146。節(jié)氣 門閥142、節(jié)氣門柄150、和節(jié)氣門桿146可繞著與通道134的中心軸線138大致正交的軸 線154樞轉(zhuǎn)。汽化器126還包括位于通道134中的阻氣閥158和經(jīng)由阻氣柄166聯(lián)結(jié)到阻 氣閥158上的阻氣桿162。阻氣閥158、阻氣柄166、和阻氣桿162也可繞著與通道134的中 心軸線138大致正交的軸線178樞轉(zhuǎn)。 繼續(xù)參見圖16-20，汽化器126還包括中間桿174，其聯(lián)結(jié)到主體130上并可繞著 與通道134的中心軸線138大致正交的軸線178樞轉(zhuǎn)。中間桿174包括具有隨動表面186 的第一臂182和具有凸輪表面194的第二臂190。如下所詳述，中間桿174將節(jié)氣門桿146 的運(yùn)動傳遞到阻氣桿162上以移動阻氣閥158。中間桿174還可聯(lián)結(jié)到導(dǎo)熱組件上選擇性 地可進(jìn)行將中間桿174以及進(jìn)而將阻氣桿162保持或維持在阻氣閥158完全打開的位置上 的操作。這樣的導(dǎo)熱組件在美國專利No. 6， 990， 969中公開，其全部公開內(nèi)容通過參考結(jié)合 于此。 參見圖18-20，節(jié)氣門桿146包括聯(lián)結(jié)到發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)器桿(未示出)上的臂202， 其又選擇性地被發(fā)動機(jī)中調(diào)節(jié)器的另一個元件致動來開啟和關(guān)閉節(jié)氣門閥142。在示出的 節(jié)氣門桿146的結(jié)構(gòu)中，臂202包括孔穴206來輔助調(diào)節(jié)器桿和節(jié)氣門桿146的聯(lián)結(jié)(如 通過緊固件)?？蛇x地，臂202可以其它不同方式聯(lián)結(jié)到調(diào)節(jié)器桿上。 參見圖16和17，節(jié)氣門桿146還包括擋塊210，其構(gòu)造成與主體130的不同部分接 合以限制節(jié)氣門閥142的開啟和關(guān)閉的程度。在汽化器126的一種結(jié)構(gòu)中，擋塊210可與 汽化器126上的突起部214接合以限制節(jié)氣門閥142的開口。擋塊210也可將與攻入主體 130 —部分的螺釘配合以限制節(jié)氣門閥142的閉合。突起部214可將尺寸和位置設(shè)成能將 節(jié)氣門閥142的開口限制到從與通道134中心軸線138正交的平面218量起約為90度的 節(jié)氣門角A9 (看圖18)。換句話說，突起部214可將尺寸和位置設(shè)成能將節(jié)氣門閥142的開 口限制到節(jié)氣門閥142與中心軸線138基本平行的方向上。在該位置上，節(jié)氣門閥142是 "充分打開"或完全打開的，允許最大量的氣流通過通道134。螺釘可相對于主體130進(jìn)行 調(diào)整以便例如將節(jié)氣門閥142的閉合限制到從平面218量起約為15度的節(jié)氣門角AIO(也 就是說，與中心軸線138成約75度；看圖20)。汽化器126的可選結(jié)構(gòu)可利用大量不同的構(gòu)造和元件中任何一種來限制節(jié)氣門閥142的開啟和關(guān)閉。 參見圖17-20，阻氣桿162包括聯(lián)結(jié)到推壓元件(如彈簧224)上的臂222。臂222 包括孔穴226，彈簧224的一部分插過其中將彈簧224與臂222聯(lián)結(jié)起來。臂222位于阻氣 桿162上從而彈簧224繞阻氣桿162的軸線170沿逆時(shí)針方向在阻氣桿162上施加扭矩， 如圖18-20中所示，來將阻氣閥158向閉合位置推壓。 參見圖19和20，節(jié)氣門桿146還包括凸輪表面230，其與中間桿174第一臂182 上的隨動表面186接合。在示出的汽化器126的結(jié)構(gòu)中，凸輪表面230位于從節(jié)氣門桿146 上立起的凸出物234上(看圖16和17)。可選地，凸輪表面230可通過與圖1_15的節(jié)氣 門桿30，30a，30b各自的凸輪表面90，90a，90b相似的方式直接定位在節(jié)氣門桿146上。如 圖19和20所示，阻氣桿162包括隨動表面236，其與中間桿174第二臂190上的凸輪表面 194接合。 繼續(xù)參見圖19和20，中間桿174上的隨動表面186包括弓形段238，其具有以軸 線242為中心的恒定半徑R，其中軸線242與節(jié)氣門桿146的軸線154基本平行。在示出 的結(jié)構(gòu)中，軸線242與節(jié)氣門桿146的軸線154共軸，因而當(dāng)中間桿174逆時(shí)針方向樞轉(zhuǎn)到 圖19和20所示位置時(shí)，隨動表面186在沿弓形段238任何點(diǎn)上施加到凸輪表面230上的 反作用力的矢量都穿過或相交于節(jié)氣門桿146的軸線154。該矢量也正交于在弓形段238 那點(diǎn)處正切于凸輪表面230和隨動表面186的直線。 參見圖19，弓形段238的第一末端246與離中心軸線138約58度的節(jié)氣門閥角 All基本重合。換句話說，當(dāng)節(jié)氣門閥142從如圖18所示的節(jié)氣門閥142的完全打開位置 移動到節(jié)氣門閥角約為58度時(shí)，凸輪表面230在與弓形段238的第一末端246重合的部位 接合隨動表面186。參見圖20，弓形段238的第二末端250與離中心軸線138約75度的節(jié) 氣門閥角A12基本重合。換句話說，當(dāng)節(jié)氣門閥142從如圖18所示的節(jié)氣門閥142的完 全打開位置移動到節(jié)氣門閥角約為75度時(shí)，凸輪表面230在與弓形段238的第二末端250 重合的部位接合隨動表面186。這樣，凸輪表面230與弓形段238在節(jié)氣門閥開口約17度 的范圍內(nèi)接合，從圖19中所示的節(jié)氣門閥142的位置到圖20中所示的節(jié)氣門閥142的位 置?？蛇x地，隨動表面186的弓形段238可包括比圖19和20中所示的更短的長度，這樣凸 輪表面230與弓形段238接合會少于節(jié)氣門閥開口的約17度。另外，隨動表面186的弓形 段238可包括比圖19和20中所示的更長的長度，這樣凸輪表面230與弓形段238接合會 大于節(jié)氣門閥開口的約17度。 在汽化器126的可選結(jié)構(gòu)中，當(dāng)中間桿174沿順時(shí)針方向在圖19和20中所示的 位置之間樞轉(zhuǎn)時(shí)，具有恒定半徑R的弓形段238的軸線242可略偏離節(jié)氣門閥142的軸線 154。結(jié)果是，隨動表面186在沿弓形段238任何點(diǎn)上施加到凸輪表面230上的反作用力的 矢量都不相交于節(jié)氣門桿146的軸線154，而是位于節(jié)氣門桿146的軸線154附近。這樣的 構(gòu)造會導(dǎo)致較小但可以容忍的反扭矩施加到節(jié)氣門桿146上(例如，不超過約10英寸克)， 其不會實(shí)質(zhì)干擾到調(diào)節(jié)器的運(yùn)行。 在結(jié)合了圖16-20的汽化器126的發(fā)動機(jī)中，節(jié)氣門桿146被調(diào)節(jié)器桿或推壓元 件(如回位彈簧)朝向圖18中所示的位置推壓從而將節(jié)氣門閥142定向到充分打開或完 全打開的位置以作為發(fā)動機(jī)冷起動的準(zhǔn)備。另外，阻氣桿162被彈簧224朝向圖18中所示 的位置推壓從而將阻氣閥158定向到閉合的位置以作為發(fā)動機(jī)冷起動的準(zhǔn)備。發(fā)動機(jī)起動
10之后，調(diào)節(jié)器立刻致動調(diào)節(jié)器桿使節(jié)氣門桿30沿逆時(shí)針方向移動，如圖19和20中所示，從 而將節(jié)氣門閥142移動到特定的位置或節(jié)氣門閥角以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的期望空載運(yùn)行速度。在 圖20中示出的汽化器126的構(gòu)造中，通過將節(jié)氣門閥142移動到離中心軸線138約75度 的位置，達(dá)到了發(fā)動機(jī)的所選空載運(yùn)行速度?？蛇x地，汽化器126可構(gòu)造成在對應(yīng)于凸輪表 面230和隨動表面186在沿著弓形段238的任何位置上接合的節(jié)氣門閥角處達(dá)到發(fā)動機(jī)的 所選空載運(yùn)行速度。 參見圖18-20，隨著節(jié)氣門桿146從其圖18中所示位置樞轉(zhuǎn)到其圖20中所示位 置，節(jié)氣門桿146在中間桿174的第一臂182上施加作用力，其又經(jīng)由第二臂190向阻氣桿 162施加打開阻氣閥158的作用力。如前所述，回位彈簧224將阻氣桿162推壓到使阻氣 閥158閉合(看圖18)的位置上。結(jié)果是，阻氣桿162經(jīng)由中間桿174在節(jié)氣門桿146上 沿著正切于凸輪表面230和隨動表面186兩者的直線的法向矢量施加反作用力。當(dāng)反作用 力與節(jié)氣門桿146的軸線154不能對準(zhǔn)時(shí)，反作用力在節(jié)氣門桿146上產(chǎn)生反扭矩。圖19 示出了凸輪表面230和隨動表面186的接合部258的范圍，沿著該接合部258，反作用力與 節(jié)氣門桿146的軸線154不能對準(zhǔn)。反扭矩的量取決于節(jié)氣門桿146，中間桿174，和阻氣 桿162的幾何形狀，以及回位彈簧224的彈簧剛度。 但是，參見圖19和20，弓形段238的恒定半徑R確保了由隨動表面186施加到凸 輪表面230上的反作用力的矢量能夠?qū)?zhǔn)或相交于節(jié)氣門桿146的軸線154。結(jié)果是，施 加到節(jié)氣門桿146上的反作用力不會在節(jié)氣門桿146上產(chǎn)生反扭矩來阻礙或影響節(jié)氣門桿 146在凸輪表面230和隨動表面186沿著弓形段238的接合部范圍內(nèi)的運(yùn)動。通過基本消 除在凸輪表面230和隨動表面186沿著弓形段238的接合部范圍內(nèi)節(jié)氣門桿146上的反扭 矩，汽化器126可構(gòu)造成能夠提供發(fā)動機(jī)的大范圍的所選空載運(yùn)行速度，在其中調(diào)節(jié)器對 節(jié)氣門桿146的控制能不被干擾或使干擾降到最少。另外，節(jié)氣門桿146可響應(yīng)發(fā)動機(jī)負(fù) 載在凸輪表面230和隨動表面186沿著弓形段238的接合部范圍內(nèi)運(yùn)動，而不會被阻氣桿 162經(jīng)由中間桿174施加給節(jié)氣門桿146的反作用力干擾到調(diào)節(jié)器對節(jié)氣門桿146的控制。
發(fā)動機(jī)起動以后，導(dǎo)熱組件可致動以進(jìn)一步樞轉(zhuǎn)中間桿174，并進(jìn)而樞轉(zhuǎn)阻氣桿 162使中間桿174從節(jié)氣門桿146上脫離，并將阻氣桿162維持在阻氣閥158完全打開的位 置。在發(fā)動機(jī)熱起動的過程中，導(dǎo)熱組件可保持致動來將阻氣閥158維持在其完全打開的 位置上。 圖21-25示出了構(gòu)造成用于小型發(fā)動機(jī)的汽化器262的第五種結(jié)構(gòu)。同樣的元 件用同樣的附圖標(biāo)記數(shù)字標(biāo)識，加上字母"a"，并且不再詳細(xì)介紹。汽化器262的操作與圖 16-20中所示的汽化器126基本相似。但是，弓形段238a的長度使得凸輪表面230a與弓 形段238a能在節(jié)氣門閥開口約30度范圍內(nèi)接合，從圖24中所示的節(jié)氣門閥142a的位置 (其中節(jié)氣門閥142a與中心軸線138a間的節(jié)氣門閥角A13約45度)到圖25中所示的節(jié) 氣門閥142a的位置(其中節(jié)氣門閥142a與中心軸線138a間的節(jié)氣門閥角A14約75度)。
盡管本發(fā)明公開的內(nèi)容已經(jīng)參照實(shí)施例進(jìn)行了介紹，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會意識到 不脫離權(quán)利要求的主題精神和范圍可以在形式和細(xì)節(jié)上做出許多改變。例如，盡管不同的 實(shí)施例已經(jīng)介紹稱包括一個或多個提供了一個或多個好處的特征，可以預(yù)料到的是介紹過 的特征可以在所述的實(shí)施例或其他可選實(shí)施例中彼此互換或可選地彼此組合。因?yàn)楸竟_ 的技術(shù)相對復(fù)雜，不能預(yù)見到技術(shù)的所有改變。本公開參照實(shí)施例進(jìn)行介紹并在接下來的權(quán)利要求書中提出，很清楚是為了盡可能寬。例如，除非另有說明，權(quán)利要求書陳述的單個 特定元件也包括進(jìn)來多個這樣的特定元件組。
權(quán)利要求
一種用于內(nèi)燃機(jī)的汽化器，汽化器包含主體，其中限定了通道；包括凸輪表面的節(jié)氣門桿；位于所述通道中并響應(yīng)節(jié)氣門桿的運(yùn)動的節(jié)氣門閥，節(jié)氣門閥構(gòu)造成從充分打開的第一位置繞第一軸線旋轉(zhuǎn)到距第一位置至少50度的第二位置；阻氣桿，其包括用于與凸輪表面接合的隨動表面；阻氣閥，其位于所述通道中并響應(yīng)阻氣桿的運(yùn)動；其中，凸輪表面和隨動表面的其中之一包括弓形段，其具有以第二軸線為中心的恒定半徑，并且弓形段足夠長使得當(dāng)凸輪表面和隨動表面中的另一個在接合弓形段時(shí)節(jié)氣門閥移動至少15度。
2. 權(quán)利要求1的汽化器，其中，第二軸線與第一軸線軸向?qū)?zhǔn)。
3. 權(quán)利要求l的汽化器，其中相接合的凸輪表面和隨動表面沿弓形段限定出多條與第 一軸線相交的徑向接觸直線。
4. 權(quán)利要求1的汽化器，其中，弓形段包括第一末端和第二末端，并且當(dāng)節(jié)氣門閥從充 分打開的第一位置旋轉(zhuǎn)至少40度時(shí)，所述凸輪表面和隨動表面的所述其中之一與弓形段 的第一末端接合。
5. 權(quán)利要求4的汽化器，其中，當(dāng)節(jié)氣門閥旋轉(zhuǎn)到第二位置時(shí)，所述凸輪表面和隨動表 面的所述其中之一與弓形段的第二末端接合。
6. 權(quán)利要求l的汽化器，其中，凸輪隨動表面被彈性推壓到不與凸輪表面接觸的位置。
7. 權(quán)利要求1的汽化器，其中，凸輪表面被彈性推壓到充分打開的第一位置。
8. 權(quán)利要求1的汽化器，其中，凸輪表面包括弓形段。
9. 權(quán)利要求1的汽化器，其中，隨動表面包括弓形段。
10. —種方法，包含移動節(jié)氣門桿，使得在汽化器通道中的節(jié)氣門閥繞第一軸線從充分打開的第一位置旋 轉(zhuǎn)到離第一位置至少50度的第二位置；使阻氣桿的隨動表面與節(jié)氣門桿的凸輪表面接合，從而使位于通道中的阻氣閥移動， 其中，當(dāng)凸輪表面和隨動表面接合時(shí)節(jié)氣門閥移動至少15度的過程中，隨動表面和凸輪表 面之間的反作用力與第一軸線相交。
11. 權(quán)利要求IO的方法，其中，凸輪表面和隨動表面的其中之一具有以第二軸線為中 心的恒定半徑，其繞第二軸線至少15度。
12. 權(quán)利要求ll的方法，其中，第二軸線與第一軸線軸向?qū)?zhǔn)。
13. 權(quán)利要求ll的方法，其中，凸輪表面和隨動表面沿弓形段接合時(shí)限定多條與第一 軸線相交的徑向接觸直線。
14. 權(quán)利要求ll的方法，其中，弓形段包括第一末端和第二末端，并且，當(dāng)節(jié)氣門閥從 充分打開的第一位置旋轉(zhuǎn)至少40度時(shí)，所述凸輪表面和隨動表面的所述 其中之一與弓形 段的第一末端接合。
15. 權(quán)利要求ll的方法，其中，凸輪表面包括弓形段。
16. 權(quán)利要求ll的方法，其中，隨動表面包括弓形段。
17. 權(quán)利要求l的方法，進(jìn)一步包含將隨動表面彈性推壓到不與凸輪表面接觸的位置。
18. 權(quán)利要求l的方法，進(jìn)一步包含將凸輪表面彈性推壓到充分打開的第一位置。
19. 一種用于內(nèi)燃機(jī)的汽化器，汽化器包含 主體，其中限定了通道； 包括凸輪表面的節(jié)氣門桿；位于所述通道中并響應(yīng)節(jié)氣門桿的運(yùn)動的節(jié)氣門閥，節(jié)氣門閥構(gòu)造成從充分打開的第 一位置繞第一軸線旋轉(zhuǎn)到距第一位置至少50度的第二位置； 阻氣桿，其包括構(gòu)造成與凸輪表面接合的隨動表面； 阻氣閥，其位于所述通道中并響應(yīng)阻氣桿的運(yùn)動；其中凸輪表面和隨動表面被構(gòu)造成當(dāng)凸輪表面和隨動表面接合時(shí)節(jié)氣門閥移動至少 15度的過程中，隨動表面和凸輪表面之間的反作用力與第一軸線相交。
20. 權(quán)利要求19的汽化器，其中，凸輪表面和隨動表面的其中之一具有以第二軸線為 中心的恒定半徑，其繞第二軸線至少15度。
全文摘要
一種構(gòu)造成用于內(nèi)燃機(jī)的汽化器，包括主體，其中限定了通道，節(jié)氣門桿，其中包括凸輪表面，和節(jié)氣門閥，其位于通道中并響應(yīng)節(jié)氣門桿的運(yùn)動。節(jié)氣門閥構(gòu)造成從充分打開的第一位置繞第一軸線旋轉(zhuǎn)到距第一位置至少50度的第二位置。汽化器還包括阻氣桿，其中包括構(gòu)造成與凸輪表面接合的隨動表面，和阻氣閥，其位于通道中并響應(yīng)阻氣桿運(yùn)動。凸輪表面和隨動表面之一包括弓形段，其具有以第二軸線為中心的恒定半徑。弓形段足夠長到使節(jié)氣門閥構(gòu)造成在其他凸輪表面和隨動表面接合弓形段時(shí)能移動至少15度。
文檔編號F02D11/04GK101713352SQ20081017888
公開日2010年5月26日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者D·D·羅斯 申請人:布里格斯斯特拉頓公司