用于汽化器发动机的汽化器系统的制作方法
【专利摘要】一种用于例如链锯、线式修剪器、以及类似手持式电动工具等的小型二冲程内燃机的燃料供给系统，所述燃料供给系统包括配备有便于发动机（1）的发动的净化系统（80a，81a）或起动系统（80b，81b）的隔膜式汽化器（20）。在隔膜（30）的下游，汽化器具有带燃料腔（73）的燃料阀（60），当阀不关闭时，所述燃料腔经由燃料管道（37）连接到汽化器的主空气道（21）中的燃料喷嘴（35，36）。净化系统或者起动系统包括燃料管线（80a；80b），燃料管线设置有人工操作的泵（81a；81b）并且连接在燃料箱（26）与燃料腔（73）或燃料管道（37）之间。
【专利说明】用于汽化器发动机的汽化器系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机的燃料供给系统，包括具有主空气道的汽化器，所述汽化器具有将燃料从燃料箱供给至燃料调节器的燃料泵，所述燃料供给系统进一步包括燃料阀，所述燃料阀用于控制燃料向内燃机的汽化器的主空气道的输送，燃料阀包括:至少一个进口，用于从汽化器的燃料调节器接收燃料；至少一个燃料出口，用于连接到通向发动机的空气道中的至少一个喷嘴；燃料腔，介于进口与出口之间；以及阀构件，能以一定方式移动以支持至少两种状态，第一状态允许燃料通过燃料腔从燃料阀的进口流动到出口，并且第二状态至少基本阻断该流动。
[0002]本发明还涉及由包括所述燃料供给系统的二冲程曲柄箱换气式(scavenged，扫气式)内燃机驱动的手持工具。
[0003]本发明进一步涉及用于控制燃料向内燃机的汽化器的主空气道的输送的燃料阀，燃料阀包括:至少一个进口，用于从汽化器的燃料调节器接收燃料；至少一个燃料出口，用于连接到通向发动机的空气道中的至少一个喷嘴；燃料腔，介于进口与出口之间；以及阀构件，能以一定方式移动以支持至少两种状态，第一状态允许燃料通过燃料腔从燃料阀的进口流动到出口，并且第二状态至少基本阻断该流动。
[0004]本发明进一步涉及具有整体式燃料阀或者具有连接至汽化器外部的燃料阀的汽化器。
[0005]本发明还涉及一种便于发动内燃机的方法，所述内燃机包括具有主空气道的汽化器，汽化器具有将燃料从燃料箱供给燃料调节器的燃料泵，所述燃料供给系统进一步包括燃料阀，所述燃料阀用于控制燃料向汽化器的主空气道的输送，所述燃料阀包括:至少一个进口，用于从汽化器的燃料调节器吸入燃料；至少一个燃料出口，用于连接到通向发动机的空气道中的至少一个喷嘴；燃料腔，介于进口与出口之间；以及阀构件，能以一定方式移动以支持至少两种状态，第一状态允许燃料通过燃料腔从燃料阀的进口流动到出口，并且第二状态至少基本阻断该流动。
【背景技术】
[0006]手持电动工具(诸如，但不限于链锯和线式修剪器等)通常由配备有隔膜式汽化器的小型二冲程式内燃机驱动。通常，隔膜式汽化器具有主空气道，燃料和空气在该主空气道中按照正确比例混合。主空气道的出口通向发动机的曲柄箱。通常，节流阀设置在主空气道内以控制进入到曲柄箱内的燃料和空气混合物的量。
[0007]通常，在发动发动机之前，净化系统或者起动系统被启动至少一次以将新鲜燃料引进汽化器。通常，净化系统用于从汽化器移除残留空气或者燃料并且向汽化器的期望燃料通道和燃料室填充新鲜燃料，而起动系统用于将少量的燃料注入到空气道。然而，该起动系统还可被用于额外地执行起动系统的功能。在发动发动机之前供给至汽化器的新鲜燃料便于发动机的发动。净化系统和起动系统通常分别由净化球形件和起动球形件启动。
[0008]然而，在存储经过即使短时间使用的装置之后，二冲程燃料的汽油成分会蒸发，而留下燃料的二冲程油成分。油能导致移动零件之间粘附和堵塞，并且油可能甚至阻塞小的燃料孔。在具有燃料阀的汽化器中，如果燃料阀是关闭的油可能甚至阻止燃料阀打开。然而，当油与新鲜燃料接触时很容易就溶解了。
[0009]当关闭发动机时，多数手持工具将燃料阀设置为关闭状态。从而，在工具处于存放状态时可防止燃料通过主喷嘴和/或闲置喷嘴泄漏。如果燃料阀由于如上所述的燃料的蒸发而在这种状态中被粘住，则通过牵拉绳索也难以或者甚至不可能发动发动机，这是因为关闭的燃料阀阻断了向主空气道的任何燃料输送。即使燃料阀被部分打开，该装置的用户也不得不长时间地重复拉拽发动机的启动绳索，直至新鲜燃料使得油渣溶解并且燃料能够继续流动为止。多数用户可能经历过这种状况，如同装置出现故障并且根本不能启动。实际上，用户甚至在尝试第一次发动全新产品时也会遇到这种问题。
[0010]W02009/116902A1中公开了例如上述提及的这种汽化器，但是并没有解决粘附/
堵塞问题。
[0011]此外，用于链锯、修剪器和杂草切除机以及诸如此类装置的二冲程式发动机的汽化器通常具有空气净化系统。例如，US4，271，093公开了空气净化系统并且US6，374，810B1公开了组合的起动和净化系统，但是这些系统应用于不同于上述提及的另一种汽化器中，并且不具有带有可能经历粘附/堵塞问题的移动阀构件的燃料阀。
[0012]此外，当现有技术的隔膜式汽化器配备有空气净化系统时，所述系统已连接到汽化器中的燃料计量室。在具有设置在燃料计量室下游的燃料阀的隔膜式汽化器中，系统与燃料计量室的连接将不能实现有效的空气净化。
【发明内容】
[0013]本发明的第一个目的是提供一种燃料供给系统，从而降低可移动零件(诸如阀构件)粘附在一个位置的风险，并且使用该燃料供给系统提供了燃料向发动机的顺利供给。
[0014]在上述第一段中提到的这种燃料供给系统中，通过燃料管线实现此目的，所述燃料管线将所述汽化器连接到所述燃料箱并且所述燃料管线设置有人工操作的净化泵，其中，燃料管线直接连接到燃料阀或者连接到燃料阀与喷嘴之间的燃料管道，从而使得净化泵从进口通过燃料腔吸入燃料并且可选地将燃料返回给燃料箱，从而提取出可能存在的空气以及使用燃料润湿燃料腔的内表面。
[0015]为了使得发动发动机之前不得不通过净化抽出的燃料的量最小，净化泵与燃料阀出口下游的燃料腔或者燃料管道之间的燃料管线段适当地为最小长度。
[0016]在上述第一段提及的这种燃料供给系统中，通过燃料管线也实现了此第一主要目的，所述燃料管线将所述汽化器连接到所述燃料箱并且所述燃料管线设置有人工操作的起动泵，其中，所述燃料管线直接连接到燃料阀、或者连接到燃料阀与喷嘴之间的燃料管道、或者连接到燃料调节器、或者连接到燃料调节器与燃料阀之间的管，以使得起动泵从燃料箱或是直接地、或是从出口向后、或是从进口向前将燃料输送至燃料腔，从而使用燃料润湿燃料腔的内表面。
[0017]为了确保燃料在各种管线和管道中仅沿目的方向流动，优选地，第一止回阀和第二止回阀设置在具有净化泵或者起动泵的燃料管线内，并且优选地布置在净化泵或者起动泵的内部。此外，优选地，第三止回阀和第四止回阀设置在出口的下游和燃料管线(具有净化泵或者起动泵)与燃料管道之间的可能连接处的下游，从而使得第四止回阀设置在通向主喷嘴的管道内并且使得第三止回阀处于通向至少一个闲置喷嘴的分支管道中。
[0018]另一个目的是提供能够容易地起动的手持电动工具，并且其降低了可移动零件(诸如燃料阀构件)粘附在一个位置中的风险。通过具有上述提及的燃料供给系统的手持电动工具可以实现此目的。
[0019]本发明的另一目的是提供适用于该燃料供给系统的燃料阀。在上述第三段提及的这种燃料阀中，实现了此目的，因为燃料阀具有与燃料腔连通的泵端口，其中，所述泵端口旨在连接到人工操作的泵。
[0020]另一个目的是提供适用于该燃料供给系统的汽化器。在上述第四段提及的这种汽化器中，通过使用上述第三段提及的具有与燃料腔连通的泵端口的这种燃料阀实现此目的，其中，所述泵端口旨在连接到人工操作的泵。
[0021]另一目的是提供这样一种燃料供给系统，即该燃料供给系统不需那么费力和/或那么困难就可以发动内燃机。通过上述提及的燃料供给系统可以实现此目的，对于所述燃料供给系统，具有净化泵或者起动泵的燃料管线在汽化器的计量室与主空气道之间的一位置处(即，计量室的下游与主空气道中的燃料喷嘴的上游)连接到燃料管道或管或者燃料阀。因此，在净化或者起动时，用于将计量室与主空气道连通的通道和/或燃料腔或者至少其内表面会被燃料润湿。这意味着，与具有净化泵的燃料管线直接连接到计量室的情况相比较，在发动发动机后，燃料需要行进更短的距离。结果，在发动发动机后，如果所述管/管道/燃料阀中的燃料蒸发，则会不那么费力/不那么困难和/或需要较短的时间使得燃料进入发动机。如果发动机设置有反冲起动器，则发动发动机需要可能较小的发动拉力。
[0022]本发明的另一目的是提供一种便于发动汽化器发动机的方法，通过该方法，使得新鲜燃料流过并且溶解导致可移动零件之间的粘附和堵塞、并且甚至可能阻塞小的燃料孔的油渣。
[0023]在上述第五段提及的这种方法中，通过以下方式实现此第二个主要目的，所述方式即，从进口或是直接通过燃料腔或是可替代地从燃料出口下游引入燃料并且使燃料返回至燃料箱，从而提取出可能存在的空气并且使用燃料润湿燃料腔的内表面。
[0024]可替代地，当通过燃料管道吸入燃料时，在发动发动机时，阀构件优选设置成偏离于至少基本阻断燃料流动的状态和/或在阀构件处于至少基本阻断燃料流动的状态时被适配成具有流过阀构件的泄漏流。
[0025]优选地，通过以下方式执行燃料的吸入，所述方式即，通过具有净化泵的燃料管线将燃料腔直接地或者经由燃料管道间接地连接到燃料箱，并且操作净化泵以通过燃料腔从进口吸入燃料并且使燃料返回至燃料箱，从而提取出可能存在的空气以及使用燃料润湿燃料腔的内表面。
[0026]在上述第五段提及的这种方法中，通过以下方式实现此目的，所述方式即，从燃料箱或是直接地、或是通过在燃料出口的下游注入燃料而向后地、或是通过在进口的上游注入燃料而向前地将燃料输送至燃料腔，从而使用燃料润湿燃料腔的内表面。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]在下文中，将参照优选实施例和附图更为详细地描述本发明。[0028]图1是连接到燃料输送系统的二冲程式发动机的示意性截面图。
[0029]图2是包括根据本发明实施例的设置有空气净化/起动系统的汽化器的燃料输送系统的示意性截面图。
[0030]图3是具有用于连接到图2所示的空气净化/起动系统的端口的燃料阀的示意性截面图。
[0031]图4是沿着图3中的线A-A截取的燃料阀的示意性截面图。
[0032]图5是根据本发明第一实施例的燃料和空气净化系统的流程示意图。
[0033]图6是根据本发明第二实施例的燃料和空气净化系统的流程示意图。
[0034]图7是根据本发明第三实施例的燃料和起动系统的流程示意图。
[0035]图8是根据本发明第四实施例的燃料和起动系统的流程示意图。
[0036]图9是根据本发明第五实施例的燃料和起动系统的流程示意图。
[0037]图10是图5和图6中所使用的净化泵或者图7、图8和图9中所使用的起动泵的截面图。
[0038]图11是具有用于连接到图7所示的起动系统的端口的燃料阀的示意性截面图。【具体实施方式】
[0039]在示意图1中，参考标号I表示二冲程式内燃机I。其是曲柄箱换气的，即，来自燃料输送系统20 (例如，汽化器或低压燃料注入系统)的空气3和燃料的混合物40被吸入发动机曲柄箱。从曲柄箱中，混合物通过一个或多个换气通道14被带至发动机燃烧室41。燃烧室设置有用于点燃压缩的空气-燃料混合物的火花塞。通过排气口 43并且通过静噪器13排出废气42。发动机I具有带往复式活塞6的气缸5，该往复式活塞通过连杆11附接到装备有配重的曲轴12。曲轴以这种方式旋转。在图1中，活塞6处于中间位置，其中，通过入口 11、通过换气通道14、以及排气口 43的流动均是可能的。燃料输送系统20具有用于空气和燃料的混合物的主空气道21。主空气道21通向气缸5的口被称为入口 44。因此，由活塞6关闭主空气道21。通过打开和关闭入口 44，在主空气道21内部产生变化的流速和压力。当燃料输送系统20是汽化器类型时，这些变化从很大程度上影响了燃料的供给量。因为汽化器具有可忽略不计的燃料供给压力，所以其燃料供给量完全受主空气道21中的压力变化影响。因此，燃料供给量基本受主空气道21的打开和关闭所引起的主空气道21内部的变化的流速和压力影响。此外，因为曲柄箱换气的二冲程发动机或者曲柄箱换气的四冲程发动机中的曲柄箱能够保持相当量的燃料并且由此用作水准测量储存器，所以无需调整用于每个转数的燃料供给，即，在一次转数中调整燃料供给将会影响后续转数。所有这些特征在曲柄箱换气的内燃机中全部是常规的，并且为此，在此并不进行任何更详细地描述。
[0040]图2示出了汽化器式的燃料输送系统20。汽化器20具有带有给定文丘里效应的收缩件22的入口通道或者主空气道21。节流阀23和扼流阀24安装在主空气道21中。汽化器进一步包括从燃料箱26吸入燃料的燃料泵25。优选地，燃料泵25是脉动控制的隔膜泵，由发动机I的曲柄箱产生的压力脉冲驱动。燃料则穿过由燃料调节器29的隔膜30控制的针型阀或者浮阀27并且进入燃料调节器29的燃料计量室28。燃料计量室28通过隔膜30与大气压力隔开并且能够保持预定量的燃料。管31从燃料计量室28通向燃料阀60。优选地，燃料阀60是在开启和关闭两种状态之间操作的电控双稳态阀。W02009/116902A1中示出了该阀的实施例。燃料阀60打开或者关闭燃料计量室28与通向入口通道21的不同宽度的两个燃料管线33，34之间的相互连接。窄管路33通向节流阀23区域中的至少一个闲置喷嘴35，即，节流阀23下游的至少一个喷嘴35，并且宽管路34通向定位在节流阀23上游且优选处于文丘里管22或者文丘里管22下游的主喷嘴36。由于发动机运转时主空气道21中的变化压力，通过主喷嘴36和闲置喷嘴35从燃料计量室28吸入燃料，当然，这取决于燃料阀60是否关闭。燃料管线33、34优选设置有对应的止回阀84，85。
[0041]如同从图5和图7中可以看出的，包括人工操作泵(通常由81表示)的燃料管线(通常由80表示)连接在燃料阀60与燃料箱26之间。可替代地，如相关的图6、图8和图9中所描述，燃料管线80能够连接燃料阀60的上游或者下游。
[0042]在图5和图6中所不的第一和第二实施例中，泵81实施为从系统中排出残存空气同时使用燃料润湿燃料阀60的净化泵81a。并且在图7、图8和图9中所示的第三、第四和第五实施例中，泵81在相反方向上运行，S卩，作为起动泵81b，将燃料供给燃料阀60。
[0043]为了提供燃料流通过净化泵81a和起动泵81b的期望方向，净化泵和起动泵两者均优选具有整合在泵设计中的两个止回阀，即，一个止回阀82位于弹性球形件的上游且另一个止回阀83位于弹性球形件的下游。然而，如果希望，止回阀82和83两个均可以设置为独立的部件。止回阀并不局限于特定种类的止回阀，而是可包括球形止回阀、鸭嘴阀等的多种不同种类。具体地，止回阀可以包括耦接至弹性构件的任何适当形式的称重本体，诸如，压缩或者膨胀弹簧。
[0044]燃料阀60优选由电子控制器(未示出，但是在W02009/116902A1中有描述)控制。控制器从至少一个节流位置传感器(未示出)接收传感器输入(诸如节流位置)、从至少一个发动机速度传感器(未示出)接收发动机速度数据、以及从其他传感器(未示出)(例如，温度传感器)可选地接收输入。电子控制器能够使用传感器输入来控制空气与燃料比率，例如，确定何时打开或者关闭燃料阀60。
[0045]图3和图4中示出的燃料阀60包括:阀体73，该阀体具有轴向延伸的大体圆柱形腔室63 ;柱塞61形状的活动阀构件，该活动阀构件在腔室63中能轴向地移动并且包括永磁体62。此外,燃料阀60包括电磁操作装置68a、68b,所述电磁操作装置用于在通电时施加磁力以在向前与向后位置之间快拉柱塞61 (即，使柱塞在开启与关闭状态之间移动)，并且燃料阀包括两个铁磁体构件66、67，每一个均位于腔室63的每个轴向端。
[0046]轴向延伸腔室63在远离汽化器的主空气道21的方向上延伸，并且具有定位成彼此相对且限制柱塞61的轴向移动的两个阀座64、65，即，位于面向入口通道21的前轴向端处的前阀座64和位于相反的后轴向端处的后阀座65。在前端处还设置有两个端口，即，第一端口 71和第二端口 72，其中第二端口 72用作燃料阀的进口并且另一端口 71用作燃料阀60的出口。在燃料阀60打开时端口 71、72彼此流动地连接，从而在端口 71与72之间形成腔形流体通道74。如果希望，泄漏通道(未示出)可以设置成使得在燃料阀60关闭时允许少量泄漏的燃料经过阀座64。
[0047]第一端口 71 (优选地，为出口)是圆形截面的管路并且定位成前阀座64中的开口，并且连接到分支以形成通向文丘里收缩件22的燃料管线33和34的燃料管道37。柱塞61的前端具有适于封闭第一端口 71的开口的截面。第二端口 72 (优选地，为入口)定位在前阀座64侧并且连接到来自燃料计量室28的管31。
[0048]在每个阀座64、65上处均具有铁磁体构件66、67，即优选为铁芯形式的前铁磁体构件66和后铁磁体构件67。这些铁磁体构件66、67用于提供两种稳定的阀状态，即，在柱塞61邻接后阀座65时的开启状态和在柱塞61邻接前阀座64时的关闭状态。在关闭状态下，柱塞61的前端关闭位于前阀座64处的第一端口 71，从而防止流体在第一端口 71与第二端口 72之间流动，如果提供泄漏通道(未示出)，则忽略任何可能期望的少量泄漏。
[0049]前铁磁体66至少部分地环绕第一端口 71的管路，优选以围绕管路的铁管的形式，即，前铁磁体构件66优选提供第一端口 71的管路的一段。
[0050]柱塞61的磁体62构成柱塞61的至少一部分；优选地，整个柱塞61是磁体62。柱塞61的磁体62沿轴向方向磁性定向，具有前磁极62a和后磁极62b,前磁极62a面向前阀座64并且与前铁磁体构件66交互作用，后磁极62b面向后阀座65并且与后铁磁体构件67交互作用。分别控制磁体62与铁磁体构件66、67之间的磁力，从而当柱塞61邻接前阀座64时，使得前磁极62a与前铁磁体构件66之间的磁力比后磁极62b与后铁磁体构件67之间的磁力强，而当柱塞61邻接后阀座65时，后磁极62b与后铁磁体构件67之间的磁力比前磁极62a与前铁磁体构件66之间的磁力强。
[0051]分别通过使磁体62与铁磁体构件66、67远离而不与彼此直接接触，通过前阀座64和后阀座65的相应前非磁性材料69和后非磁性材料70将磁体62与铁磁体构件66、67分离可以分别控制磁体62与铁磁体构件66、67之间的磁力。主要原因是为了避免铁磁体66、67中的任何一个与磁体62直接接触，因为铁磁体构件与磁体越是靠近，铁磁体构件与磁体之间的磁力越是呈指数增长。因此，通过使铁磁体构件与磁体定距离间隔，铁磁体构件与磁体之间的力曲线坡度则不会像铁磁体构件与磁体直接接触时那么陡峭，因而制造容差不会像铁磁体构件与磁体没有定距离间隔时那么高。当然，应当观察到，通过在柱塞61的相应端具有非磁性材料而非将铁磁体构件66、67封装在阀座64，65中而可以设定定距离间隔。如果间隔的绝缘材料太薄，则存在该绝缘材料会被磨损的风险，从而磁力将会极大地增加。优选地，间隔材料是具有的厚度为0.3-3mm，更优选地，0.5_2mm的聚合物。
[0052]柱塞61优选为圆柱形的并且具有2-12mm范围内的直径，更优选为3_8mm，并且优选为其具有比其直径大的长度。
[0053]电磁操作装置68a、68b由围绕阀体73的轴向延伸腔室63卷绕的两个螺线管线圈68a、68b提供。螺线管线圈68a、68b在彼此相反的绕组方向上卷绕，其中两个螺线管线圈68a、68b中的第一个螺线管线圈68a用于将柱塞从后方位置快拉到前方位置，并且两个螺线管线圈中的第二个螺线管线圈68b用于将其从前方位置快拉到后方位置。当然，可以具有在同一方向上卷绕的一个或者多个螺线管线圈68a、68b，并且替代地，切换电流的方向以将柱塞61快拉在两个位置之间。应当观察到螺线管线圈68a、68b无须通电以将柱塞61保持中两个稳定位置中的任一个，因此，燃料阀60是双稳态。
[0054]优选地，当发动机停止时，燃料阀60布置成设定为关闭状态，即，柱塞停留在前阀座64处的状态。这具有如下优势:在包括汽化器的工具不处于使用中时，防止从汽化器泄漏任何燃料。然而，当在一段存放期之后尝试发动发动机时，残留的油可能导致柱塞粘在关闭状态中，并且当尝试发动时由螺线管线圈68a、68b提供的能量可能不足以使柱塞61移动至开启状态。此外，当拖曳发动绳索时，来自出口端口 71的吸入压力朝向前阀座64吸附柱塞61，这无助于将柱塞61从其关闭状态释放。通过使用溶解任何堵塞的油的燃料来润湿燃料阀的内部可以解决此问题。因此，根据图3中示出的实施例，燃料阀(或者更具体地，阀体73)设置有泵端口 75，该泵端口定位成与位于阀体73前端处的第一端口 71和第二端口 72邻近并且通过燃料腔74与第二端口(或者进口)72连通。不管柱塞61的位置如何，泵端口75都流动地连接到第二端口(或者进口)72。
[0055]在图5示出的实施例中，燃料管线80a连接到泵端口 75，并且人工操作泵是优选为具有弹性球形件的类型的净化泵81a。上游止回阀82布置在燃料管线80a中，位于泵端口 75与净化泵81a之间的位置处，并且下游止回阀83布置在燃料管线80a中，位于净化泵81a与燃料箱26之间的位置处。一旦通过挤压净化球形件来运行净化泵81a，残留在泵内部的燃料则通过燃料管线80a的一部分返回到燃料箱26。当释放压力时，净化球形件膨胀生成内部负压力，从而通过燃料腔74和泵端口 75从进口 72将燃料和可能的空气吸入净化泵81a。因此，新鲜的燃料流过并且溶解导致粘附且堵塞在可移动零件之间、以及甚至可能阻塞小的燃料孔的油渣。然后，重复一次或者多次该过程以确保没有任何的有害空气或者油渣留在燃料阀60内部。泵端口 75在燃料阀60被布置成在启动后正常关闭时特别有用，而且具有被布置成在启动时部分或者完全打开的燃料阀的汽化器也能够从将泵端口 75设置在燃料阀内获益。
[0056]在图6示出的实施例中，燃料阀60不具有泵端口 75。确切地说，燃料管线80a连接到燃料管道37，该燃料管道从燃料腔74的端口 71朝向汽化器的主空气道21中的喷嘴35,36延伸，即，位于燃料阀60下游且止回阀84、85上游的位置处。如果燃料阀60在启动后未完全关闭，则本实施例是适用的，即，使柱塞61处于其并不密封抵靠阀座64的位置，或者可替代地，如果具有用于允许燃料腔74与燃料阀60下游的燃料管道37之间少量泄漏燃料的泄漏通道(未示出)，则本实施例是适用的。本实施例具有进一步从下游(即，靠近主空气道21)吸入燃料的优势，从而可以减少用户发动发动机所需的平均拉力。
[0057]图5和图6中的空气净化实施例可以结合起动功能，例如US7, 690，342中描述的一个实施例，其中由于净化压力使得通过汽化器吸入的至少一部分燃料被直接供给主空气道21和/或曲柄箱，而非将燃料返回至燃料箱26。
[0058]图7示出了基本类似于图5的第三实施例，但是具有人工操作的起动泵81b，优选地，通过旋转止回阀的方向，即，通过将下游止回阀82朝向燃料箱26连通并且将上游止回阀83朝向燃料阀60’连通。燃料阀60’优选为图11中公开的类型，其类似于指定为60的燃料阀，但是不同之处在于，泵端口 75已被移动成不与燃料腔直接连通，而是与设置在前阀座64下游的端口 71的通道连通。通过将泵端口 75朝向位于前阀座64处的开口引导并且只要由起动操作施加的燃料压力足够大，燃料就能够流经燃料阀，不管燃料阀是正常开启还是关闭。因此，在至少通过主喷嘴36驱逐出燃料的同时，新鲜燃料流过并且溶解导致粘附和堵塞在可移动零件之间、并且甚至可能阻塞小的燃料孔的可能油渣，以提供理想的净化效果。然后，如需，重复一次或者多次该过程以确保没有任何有害空气或者油渣留在燃料阀60内部。当然，如果柱塞61处于不关闭燃料阀60的位置中或者存在还布置成用于燃料阀的关闭状态的泄漏流量，则燃料能够更容易地流过燃料阀。因为此处的燃料管线80b连接到燃料阀60下游的燃料管道37，所以在燃料阀60关闭时上游止回阀83处于来自于主空气道21的显著负压。因此本实施例中的止回阀83优选为具有弹簧承载球86的类型以助于保持其关闭。然而，还可以使用能够抵制来自主空气道21的负压的其他类型的止回阀。在可替代的实施例中，起动泵81b通过使用图3的燃料阀60可以直接连接到燃料腔74。此处，无论柱塞61是处于关闭还是开启状态，燃料腔74都会被润湿。
[0059]在图8示出的实施例中，燃料阀60不具有泵端口 75。可替代地，人工操作的起动泵81b (优选具有弹性球形件的类型)经由燃料管线80b连接至位于燃料阀60下游且止回阀84、85上游的燃料管道37。燃料管道37从燃料腔74的出口端口 71朝向汽化器的主空气道21中的喷嘴35、36延伸。在本实施例中，起动泵81b优选在柱塞61处于其并不密封抵靠阀座64的位置中时运行，或者提供泄漏通道(未示出)以允许燃料腔74与燃料阀60下游的燃料管道37之间的少量燃料泄漏。可替代地或者此外，由主喷嘴36引起的限制选择为足够大以产生反压力(counter pressure,背压),从而使得一旦运行起动泵81b,只要燃料压力足够大，燃料就能够流动通过燃料阀，不管燃料阀是正常开启还是关闭的。因为此处的燃料管线80b连接到燃料阀60的下游，所以上游止回阀83在燃料阀60关闭时会经受来自主空气道21的显著负压。因此，本实施例中的止回阀优选为弹簧承载球86的类型，以助于其保持关闭。然而，还可以使用能够抵制来自主通道21的负压的其他类型的止回阀。
[0060]在图9的实施例中，燃料阀60不具有泵端口 75。可替代地，人工操作的起动泵81b(优选具有弹性球形件的类型)经由燃料管线80b连接到燃料调节器29的燃料计量室28，即，燃料阀60的上游。可替代地，人工操作的起动泵81b可以连接到燃料管31。如果在发动发动机时燃料阀60部分或者完全开启，本实施例会最佳地起作用，因为在那种情况下来自于起动泵的燃料流会将残存空气推过燃料阀60推向主喷嘴35和闲置喷嘴36。
[0061]图7至图9的实施例可结合其他起动功能。例如，除将燃料供给到燃料阀60之外，燃料可以直接被供给到主空气道21和/或曲柄箱。
[0062]图10中示出了用于净化或者起动的泵81的简单实施例。泵81包括通过例如示出的安装布置88附接至汽化器20的弹性球形件87。汽化器20具有进口管道89和出口管道90，该进口管道和出口管道均在由球形件87界定的内部空间内打开。进口管道89的开口示出为环绕出口管道90的开口，并且出口管道90的开口相对较宽以容纳双止回阀构件。示出的双止回阀构件具有呈中心鸭嘴阀91形状的出口阀83，中心鸭嘴阀91固定在出口管道90的开口中并且由覆盖进口管道89的开口的整体的通常环形隔膜阀92环绕并形成进口止回阀82。当操作人员挤压球形件87时，将在鸭嘴阀91的唇缘之间挤压出燃料，并且当操作人员释放球形件87时，鸭嘴阀91将关闭并且球形件87内部中产生的负压将打开环形隔膜阀92并且通过进口管道89吸入燃料以填充球形件87。
[0063]虽然已经结合优选实施例示出和描述了本发明，但应当理解的是，在所附权利要求的预期宽泛保护范围内可以做出多种改造、替换和添加。如上所述，可以看出本发明实现了至少一个所述目的。
[0064]例如，即使上述描述的燃料阀60是双稳态燃料阀，然而可以使用其他燃料阀。例如，燃料阀可以是单稳态燃料阀，即，阀构件在不通电时仅具有一个稳定位置。在这种情况下，稳定位置是指这样的位置，在该位置中可移动的燃料阀构件抵靠在燃料阀的前阀座，即，当处于稳定位置时，燃料阀优选为关闭。此外，可以使用不同于磁性吸引的在不通电时提供稳定位置的其他装置，例如，朝向特定位置推动可移动阀构件的弹簧。还可以使用当不通电时没有稳定位置的燃料阀。此外，取代具有电操作的燃料阀，燃料阀可以是机械控制的燃料阀。
[0065]例如，燃料阀60可以是汽化器的组成部分或者是将进口和出口连接到汽化器本体上的开口的独立装置，g卩，一个开口通向燃料调节器并且另一个开口朝向主喷嘴和闲置喷嘴。例如，净化泵81a的上游止回阀82与用于净化泵81b的下游止回阀83优选放置成靠近于燃料管线80连接至普通燃料供给系统的位置(例如，根据不同实施例，位于燃料阀60、燃料管道37、管31、或者燃料调节器39的连接点处)。可替代地，燃料管线80可以具有其中燃料管线80连接到普通燃料供给系统的其他止回阀。
[0066]工业应用
[0067]本发明特别适用于在手持电动工具(诸如但不限于链锯和线式修剪器)的发动过程中结合空气净化，所述手持电动工具通常由配备有隔膜式汽化器的小型二冲程内燃机驱动。
【权利要求】
1.一种用于控制燃料到内燃机(I)的汽化器的主空气道(21)的输送的燃料阀(60 ；60’)，所述燃料阀(60 ;60’ )包括: -至少一个进口(72)，用于从所述汽化器的燃料调节器(29)接收燃料； -至少一个燃料出口(71)，用于连接至通向所述发动机(I)的所述空气道(21)中的至少一个喷嘴(35 ；36) 燃料腔(74)，介于所述进口(72)与所述出口(71)之间；以及 -阀构件(61)，能以一定方式移动以便能够实现至少两种状态，第一状态允许燃料通过所述燃料腔(74)从所述进口(72)流动到所述出口(71)，并且第二状态至少基本阻断该流动，其特征在于，所述阀(60 ;60’)具有与所述燃料腔(74)连通的泵端口(75)，其中，所述泵端口(75)旨在连接至人工操作的泵(81a ;81b)。
2.根据权利要求1所述的燃料阀，其中，所述泵端口(75)与所述燃料腔(74)直接连通并且将所述燃料腔(74)与净化泵(81a)连通，以便能够通过所述燃料腔(74)从所述进口(72)吸入燃料并且从所述泵端口(75)排出燃料，从而抽取出可能存在的空气并润湿所述燃料腔(74)的内表面。
3.根据权利要求1所述的燃料阀，其中，所述泵端口(75)与所述燃料腔(74)直接连通并且将所述燃料腔(74)与起动泵(81b)连通，以便能够从燃料箱将燃料注入到所述燃料腔(74)中，从而至少润湿所述燃料腔(74)的内表面。
4.根据权利要求2或者3所述的燃料阀，其中，所述燃料阀包括轴向地延伸的腔室(63)，在所述腔室中能移动的所述阀构件被布置成在至少两种状态之间轴向地移动，并且其中，所述端口(71，72，75)定位在所述腔室(63)的前端处。
5.根据权利要求1所述的燃料阀，其中，所述泵端口(75)直接与所述燃料出口(71)的通道连通并且将所述出口(71)与起动泵(81b)连通，以便能够将燃料从燃料箱注入到所述出口(71)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料阀，其中，所述燃料阀(60;60’)是电动操作的。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料阀，其中，所述燃料阀(60;60’ )为机械操作的。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料阀，其中，所述状态中的至少一种是稳定状态，其中所述燃料阀需要被通电以将所述阀构件(61)从所述稳定状态移动，优选地，所述稳定状态是所述第二状态，更优选地，所述第一状态和所述第二状态两者均是稳定状态，其中所述燃料阀(60)需要被通电以使所述阀构件(61)在所述稳定状态之间移动。
9.一种汽化器，其中，根据权利要求1至8所述的燃料阀是所述汽化器的整体部分。
10.一种汽化器，其中，根据权利要求1至8所述的燃料阀连接至所述汽化器的外部。
11.一种内燃机(I)的燃料供给系统，包括: -汽化器(20 )，具有主空气道(21)，所述汽化器具有将燃料从燃料箱(26 )供给至燃料调节器(29)的燃料泵(25);以及 -燃料阀(60 ;60’)，包括:至少一个进口(72)，用于从所述燃料调节器(29)接收燃料；及至少一个燃料出口(71)，用于连接至所述空气道(21)中的至少一个喷嘴(35，36);燃料腔(74)，介于所述进口(72)与所述出口(71)之间；以及阀构件(61)，能以一定方式移动以便能够实现至少两种状态，第一状态允许燃料通过所述燃料腔(74)从所述燃料阀(60，60’)的所述进口(72)流动到所述出口(71)，并且第二状态至少基本上阻断该流动；其特征在于，所述燃料供给系统进一步包括:_燃料管线(80a)，将所述汽化器(20)连接至所述燃料箱(26)并且具有人工操作的净化泵(81a)，具有所述净化泵(81a)的所述燃料管线(80a)与所述燃料阀(60)直接连通或者与位于所述燃料阀(60)与所述喷嘴(35，36)之间的位置处的一燃料管道(37)连通，以便于允许所述净化泵(81a)通过所述燃料腔(74)从所述进口(72)吸入燃料并且可选地将燃料返回至燃料箱(26)，从而抽取出可能存在的空气以及使用燃料润湿所述燃料腔(74)的内表面；或者-燃料管线(80b)，将所述汽化器(20)连接至所述燃料箱(26)并且具有人工操作的启动泵(81b)，具有所述起动泵(81b)的所述燃料管线(80b)与所述燃料阀(60)直接连通或者与位于所述燃料阀(60，60’)与所述喷嘴(35，36)之间的位置处的一燃料管道(37 )连通，或者连通至所述燃料调节器(29 )，或者连通至所述燃料调节器(29)与所述燃料阀(60，60’)之间的管(31)，以允许所述起动泵(81b)直接地、或从所述出口(71)往后地、或从所述进口(72)往前地将燃料从所述燃料箱(26)输送至所述燃料腔(74 )，从而使用燃料润湿所述燃料腔(74 )的内表面。
12.根据权利要求11所述的燃料供给系统，其中，所述燃料管线(80a;80b)经由泵端口(75)直接连接至所述燃料阀(60 ;60’)，并且其中，所述燃料阀(26)是根据权利要求1至8中任一项所述的燃料阀。
13.根据权利要求11所述的燃料供给系统，其中，所述燃料管线(80a，80b)连接至所述燃料管道(37)，并且其中，在所述发动机(I)启动时所述阀构件(61)布置成从至少基本阻断燃料流动的状态偏离和/或当所述阀构件(61)处于至少基本阻断燃料流动的状态时使泄漏流经过所述阀构件(61)。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的燃料供给系统，其中，第一和第二止回阀(82 ;83)设置在具有所述净化或起动泵(81a ；81b)的燃料管线(80a ；80b)中，优选地，所述止回阀被整合(91 ;92 )在所述净化泵(8Ia)中，其中，在起动泵(81b)的情况下，所述止回阀(82 ;83)布置成允许并且将燃料流从所述燃料箱(26)引导向所述汽化器(20)，并且其中，在净化泵(81a)的情况下，所述止回阀(82 ;83)布置成允许并且将燃料流从所述汽化器引导向所述燃料箱(26)。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的燃料供给系统，其中，第三和第四止回阀(84 ；85)设置在所述燃料阀(60，60’ )的下游或者所述燃料管线(80a ；80b)与所述燃料管道(37)可能连接的位置的下游，所述第四止回阀(85)设置在通向主喷嘴(36)的管道(33)中，并且所述第三止回阀(84)设置在通向至少一个闲置喷嘴(35)的分支管道(34)中。
16.一种由二冲程曲柄箱换气式内燃机(I)驱动的手持工具，所述内燃机包括根据权利要求10至15中任一项所述的燃料供给系统。
17.一种便于内燃机(I)的发动的方法，所述内燃机包括具有主空气道(21)的汽化器(20);所述汽化器具有将燃料从燃料箱(26)供给至燃料调节器(29)的燃料泵(25)，所述燃料供给系统进一步包括燃料阀(60)，所述燃料阀包括:至少一个进口(72)，用于从所述燃料调节器(29)接收燃料；至少一个燃料出口(71 )，用于连接至所述空气道(21)中的至少一个喷嘴(35 ;36);燃料腔(74)，介于所述进口(72)与所述出口(71)之间；以及阀构件(61)，能在至少两种状态之间移动，第一状态允许燃料通过所述燃料腔(74)从所述燃料阀(60)的所述进口(72)流动到所述出口(71)，并且第二状态至少基本阻断该流动；其特征在于，直接通过所述燃料腔(74 )或者可替代地在所述燃料出口( 71)的下游从所述进口( 72 )吸入燃料，并且将燃料返回至所述燃料箱(26)，从而抽取出可能存在的空气以及使用燃料润湿所述燃料腔(73)的内表面。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，当可替代地在所述燃料出口(71)的下游吸入燃料时，在所述发动机(I)的发动时所述阀构件(61)被布置成从至少基本阻断燃料流动的状态偏离和/或在所述阀构件处于基本阻断燃料流动的状态时被适配成使泄漏流流过所述阀构件(61)。
19.一种便于内燃机(I)的发动的方法，包括具有主空气道(21)的汽化器(20)，所述汽化器具有将燃料从燃料箱(26)供给至燃料调节器(29)的燃料泵(25)，所述燃料供给系统进一步包括燃料阀(60 ;60’)，所述燃料阀包括:至少一个进口(72)，用于从所述燃料调节器(29)接收燃料；至少一个燃料出口(71)，用于连接至所述空气道(21)中的至少一个喷嘴(35 ;36);燃料腔(74)，介于所述进口(72)与所述出口(71)之间；以及阀构件(61 )，能在至少两种状态之间移动，第一状态允许燃料通过所述燃料腔(74)从所述燃料阀(60)的所述进口(72)流动到所述出口(71)，并且第二状态至少基本阻断该流动；其特征在于，直接地、或是通过在所述燃料出口(71)的下游注入燃料而向后地、或是通过在所述进口(72)的上游注入燃料而向前地将燃料从 所述燃料箱(26)输送到所述燃料腔(74)，从而使用燃料润湿所述燃料腔(74)的内表面。
【文档编号】F02B63/02GK103477058SQ201180070112
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2011年4月15日 优先权日:2011年4月15日
【发明者】弗雷德里克·林德斯特伦, 佩尔·马丁松, 芒努斯·奥托松, 里卡德·赖德贝格 申请人:胡斯华纳有限公司