用于控制到内燃机的冷却气流的装置、以及利用该装置的发动机及方法与流程

本申请要求于2017年7月17日提交的美国临时专利申请no.62/533,264的优先权权益，其全部内容通过引用合并于此。

本发明大体上涉及用于调整到内燃机的冷却气流的装置、系统及方法，并且具体地，涉及调节被提供给风冷式内燃机的冷却气流量以将风冷式发动机的工作温度保持在足够高的温度下的装置、系统及方法。

背景技术：

许多诸如在高尔夫球车和其他机器中使用的那些小型内燃机在短时间内会在运行状态和停止状态之间重复切换。这样的内燃机可能出现的一个问题时油稀释问题，其中，燃料通过以蒸汽状态吹过活塞环而进入到油池。所有的发动机都有一定程度的窜漏。当热燃料蒸汽进入到冷却的油池中时，燃料蒸汽冷凝并稀释油。

鉴于上述情况，需要一种最小化和/或消除油稀释的改进的系统、方法及发动机装置。

技术实现要素：

本发明涉及一种包括冷却气流控制系统的发动机装置，该冷却气流控制系统被配置成最小化和/或消除油稀释。

发动机装置可以包括内燃机和冷却气流控制子系统。冷却气流控制子系统可以包括气流调节器和致动器，所述气流调节器具有第一部件和第二部件，所述第一部件包括延伸穿过第一部件的一个或多个通道，第二部件包括延伸穿过第二部件的一个或多个通道，第二部件被安装成靠近第一部件，致动器能够操作地联接至气流调节器以使得当致动器被致动时使得第一部件和第二部件之间相对旋转，从而使得气流调节器能够在下述状态之间变化：(1)第一状态，在所述第一状态下，第一通道和第二通道对准第一程度，以使得第一量的冷却气流到达所述发动机；(2)第二状态，在所述第二状态下，所述第一通道和所述第二通道对准第二程度，以使得第二量的冷却气流到达发动机，所述第一量大于所述第二量。

发动机装置可以包括内燃机和冷却气流控制子系统。冷却气流控制子系统可以包括气流调节器；致动器，该致动器可操作地联接至气流调节器使得该气流调节器可以在下述状态之间变化：(1)第一状态，在所述第一状态下，第一量的冷却气流被允许到达所述内燃机；(2)第二状态，在所述第二状态下，所述第二量的冷却气流被允许到达所述内燃机，所述第一量大于所述第二量，所述第一量大于所述第二量以及所述气流调节器被配置成偏置为所述第一状态；以及锁定组件，该锁定组件将第一部件和第二部件锁定在第一状态和第二状态中所选定的一个状态。

发动机装置可以包括内燃机和冷却气流控制子系统。冷却气流控制子系统可以包括能够操作配合的下述元件：感测元件，该感测元件被配置成检测发动机的指示油稀释的状况；以及气流调节器，该气流调节器可操作地联接至感测元件，气流调节器可在下述状态之间变化：(1)第一状态，在所述第一状态下，第一量的冷却气流被允许到达所述发动机；(2)第二状态，在所述第二状态下，第二量的冷却气流被允许到达发动机，所述第一量大于所述第二量。在所述感测元件检测到所述状况时，所述气流调节器从所述第一状态改变为所述第二状态。

根据下面所提供的详细描述，本发明的在其他领域的应用将变得明显。应当理解的是，具体实施方式和特定示例尽管表明了本发明的优选实施方案，但是其仅用于说明性目的，而并非意在对本发明的范围进行限制。

附图说明

根据详细说明和附图将更全面地理解本发明,在附图中:

图1是根据本发明的其中包含有冷却气流控制子系统的发动机装置的示意图,其中,冷却气流控制子系统处于开启状态；

图2是图1中的发动机装置的示意图，其中，冷却气流控制子系统处于关闭状态；

图3是根据本发明的其中包含有冷却气流控制子系统的风冷式发动机装置的正透视图；

图4是图3中的风冷式发动机装置的分解图；

图5是图3中的风冷式发动机装置的正透视图，其中，保护性鼓风机罩已被移除并且冷却气流控制子系统处于开启状态；

图6是图5中的风冷式发动机装置的正视图；

图7是风冷式发动机装置沿着图6中的视角vii-vii截取的截面图；

图8是图5中的风冷式发动机装置的正透视图，其中，冷却气流控制子系统处于关闭状态；

图9是图8中的风冷式发动机装置的前视图；

图10是风冷式发动机装置沿着图9中的视角x-x截取的截面图；

图11是根据本发明的其中包含有电子形式的冷却气流控制子系统的发动机装置的示意图,其中,电子冷却气流控制子系统处于开启状态；

图12是图11中的发动机装置的示意图，其中，电子形式的冷却气流控制子系统处于关闭状态；

图13是根据本发明的冷却气流控制子系统的正透视图；

图14是图13中的冷却气流系统的截面图；

图15是图13中的冷却气流系统的正透视图，其中，保护性鼓风机罩就位；

图16是图13中的冷却气流系统的正透视图，其中，保护性鼓风机罩被移除；

图17是根据本发明的冷却气流控制子系统的正透视图；以及

图18是根据本发明的冷却气流控制子系统的正透视图。

具体实施方式

下面的本发明的实施例的描述本质上仅仅是示例性的，决不是要对本发明、本发明的应用或者用途进行限制。根据本发明原理的说明性实施例的描述旨在结合被认为是整个书面描述的一部分的附图来一起进行阅读。在本文所公开的本发明的描述中，对方向或方位的任何提及仅仅是为了方便描述，并不以任何方式限制本发明的范围。诸如“下(lower)”、“上(upper)”、“水平(horizontal)”、“垂直(vertical)”、“上方(above)”、“下方(below)”，“上(up)”、“下(down)”、“左(left)”、“右(right)”、“顶部(top)”、“底部(bottom)”、“前面(front)”、“后面(rear)”及其派生词(例如，“水平地(horizontally)”、“向下地(downwardly)”、“向上地(upwardly)”等)应当被解释为指示当时所描述的方位或者正在讨论的附图中所示的方位。这些相对术语仅仅是为了便于描述，并且不要求设备以特定的方向构造或操作，除非明确地如此指示。诸如“附接(attached)”、“附着(affixed)”、“连接(connected)”、“联接(coupled)”、“互连(interconnected)”、“固定(secured)”等的术语是指这样的关系，其中，结构直接或通过中间结构间接地彼此固定或附接，以及两者活动或刚性附接或关系，除非另有明确说明。此外，本发明的特征和益处通过参考本文所描述的示例来进行描述。因此，本发明应当明确地不限于这样的示例，即使表明该示例是优选的。本文的讨论描述并说明了可以单独存在或者以特征的其他组合存在的特征的一些可能的非限制性组合。

首先参考图1，根据本发明的发动机装置1000被示意性地示出。发动机装置1000总体上包括发动机100、冷却气流控制子系统500以及壳体200。例如，发动机100是风冷式发动机，其中，散热片101被集成到发动机缸体102中。然而，在其他布置中，发动机100可以是液冷式发动机，其利用单独的热交换器来去除循环的发动机冷却液中的热量。在这样的布置中，冷却气流控制子系统500可以被配置成控制流过和/或通过单独的热交换器的冷却气流量，所述单独的热交换器与被集成到发动机缸体102中的散热片101相对。本文所使用的发动机缸体102广义地包括曲轴箱103、汽缸体104以及汽缸盖105。尽管没有被示出，但是发动机100显然包括许多其他子系统和元件/部件并且由这些其他子系统和元件/部件进行补充。为了便于讨论,考虑到这些细节对于理解本发明并不是必要的,因此本文省略了这些细节。

发动机100至少部分地位于壳体200内。在一种布置中，壳体200是被安装在发动机缸体102上的鼓风机壳体。在其他布置中，壳体200是部分地或者完全地包围发动机100的保护罩或者其他结构。在一种这样的布置中，壳体100可以包括共同地限定发动机舱的机器罩、检修面板、壁、四分板、挡板等的各种组合。

壳体200包括空气入口201，空气入口201形成了进入壳体200的内腔202的通道，发动机100位于内腔202中。冷却空气经由空气入口201进入到壳体200内并且流过发动机100以移除热量。如下文将要更详细描述的那样，被允许流过空气入口201(因此穿过发动机100)的冷却气流的量通过冷却气流控制子系统500来进行控制。由此，冷却气流控制子系统500可以被用于通过调节被允许到达发动机100的冷却气流的量来操纵(增大、减小或者保持稳定)发动机100的工作温度。当冷却气流流过发动机100时，该冷却气流变热并且经由空气出口203离开壳体200。空气出口203可以是明确限定的通道(或者多个通道)，或者可以简单地是壳体200的末端，发动机100的一部分通过该末端伸出。然而，尽管空气入口201被示例为单个开口，然而该空气入口还可以包括多个开口和/或通道。

在示例性布置中,发动机100包括风扇形式的气流发生器110。气流发生器110被操作地联接至发动机100的驱动轴106(其示意性地由附图中的通用杆130表示)。驱动轴106的旋转使气流发生器110旋转，气流发生器110则产生(或者增加)冷却气流，该冷却气流被吸入(或者压入)到空气入口102中、经过发动机100并且经由空气出口203离开壳体200。在示例性布置中，气流发生器110与空气入口201对准。气流发生器110可以通过被安装至驱动轴106上而直接联接至驱动轴106，或者气流发生器110可以通过滑轮、带和/或其他连杆机构来间接地联接至驱动轴106。

然而，应当注意的是，在本发明的其他布置中，可以省略气流发生器110。例如，在一个这样的实施例中，通过简单地将空气入口210设置在机器上的一位置使得通过机器的运动引起相对气流进入壳体200可以产生通过壳体200(以及经过发动机100)的冷却气流。

例如，气流控制子系统500通常包括可调节气流调节器510、致动器520以及温度感测元件530。致动器520被可操作地联接至温度感测元件530和可调节气流调节器510中的每一个。在示例性实施例中，致动器520经由机械连杆机构540(其被一般性地示出)可操作地联接至可调节气流调节器510。机械连杆机构540可以是任何类型或数量的杆、棒、滑轮、带、上述项的组合，或者能够传递物理运动的任何其他装置和/或构件。此外，在本发明的一些布置中，机械连杆机构540整体被省略并且致动器520可以被直接地联接至可调节气流调节器510。在其他布置中，机械连杆机构540被集成到致动器520和/或可调节气流调节器510中。

在一种布置中，致动器520是诸如缠绕在金属圆筒周围的电磁螺线管之类的电磁致动器，金属圆筒基于是否向电磁螺线管供电而可以在缩回状态与伸出状态之间变化。在其他实施例中，致动器520可以是能够响应温度感测元件530的状态(或由温度感测元件530所生成的信号)以在开启状态和关闭状态之间物理地操纵可调节气流调节器510的任何装置或组件(在下面更详细地讨论)。例如，在其他布置中，致动器520可以采用电致动器、电磁致动器、压电致动器、气动致动器、液压活塞、继电器、梳状驱动器、热双晶片、数字微镜器件以及电活性聚合物的形式。

致动器520可操作地联接至温度感测元件530并且响应于该温度感测元件530。温度感测元件530可操作地联接至发动机缸体102，以便于与发动机100热连通。温度感测元件530能够感测发动机100的温度。温度感测元件530和发动机之间的热连通可以直接地或间接地完成。例如，温度感测元件530可以被直接地安装到发动机缸体102上以与发动机缸体102进行物理接触。在其他布置中，温度感测元件530可以被设置成与曲轴箱103的油池中的油接触，或者与其温度对应于发动机100的工作温度的其他流体和/或部件接触，例如在气缸盖上或气缸盖内的其他流体和/或部件。温度感测元件530的选择和位置并不局限于本发明，只要温度感测元件530被选择并且定位成基于发动机100的工作温度以所期望的方式进行响应即可。

在一种布置中，温度感测元件530是热控开关，该热控开关可操作地联接至发动机的交流发电机125。根据发动机100的工作温度(其由热控开关进行检测)，热控开关呈现闭合状态或断开状态，从而使得交流发电机125所生成的电流到达致动器520或者使得交流发电机125所生成的电流无法到达致动器520。因此，致动器520将被致动，从而使得可调节气流调节器510(部分地或完全地)打开或关闭。应该注意的是，温度感测元件530可以采用各种各样的器件，并且不限于热控开关。合适的装置包括热电偶、热敏电阻、电阻温度计、硅带隙温度传感器、恒温器、rtd和/或状态变化温度传感器。

可调节气流调节器510可在打开状态和关闭状态之间进行调节。如本文所用的那样，术语打开状态和关闭状态被广泛地用作彼此相对的术语，而并不一定意味着完全打开或完全关闭。简单地说，当可调节气流调节器510被描述为处于打开状态时，它仅意味着可调节气流调节器510允许一定量的冷却气流到达发动机100，该量大于当可调节气流调节器510处于关闭状态时允许其到达发动机100的冷却气流量。

可调节气流调节器510可以是任何装置，组件或结构，其可以以导致或多或少的冷却气流被允许到达发动机100用于冷却目的的方式操纵。在示例性布置中，可调节气流调节器510包括一个或多个栅格511，一个或多个栅格511可以旋转以呈现不同的角度位置，这导致不同百分比的空气入口201被阻挡(即，被阻塞)。栅格511可以是如图1所示的线性元件，或者栅格511可以是稍后将参考图3至图10描述的径向栅格。

在其他布置中，可调节气流调节器510可以是一个或多个滑动板(或其他门或者通道)，所述一个或多个滑动板的位置可以被调节以阻挡不同百分比的空气入口201。可调节气流调节器510的进一步布置包括可调节阀、孔口限制器、夹管阀以及任何可调节地阻挡气流的其他装置。可调节气流调节器510的确切装置、组件或结构将不仅由发动机需求决定，而且还由壳体200的结构、与该可调节气流调节器510一起使用的发动机100的类型、冷却气流通向发动机100的通道、是否实施气流发生器110以及其他考虑因素决定。

现在同时参照图1和图2，将描述操作气流控制子系统500以确保发动机100在足够高的温度下操作而最小化和/或消除油稀释。在图1中，气流控制子系统500已经通过温度感测元件530检测到发动机100的工作温度足够高，使得油池中的油处于足够高的温度，使得该油中存在的任何燃料都会蒸发。一旦被蒸发，燃料蒸汽可以逸出油(并最终逸出发动机100)，从而最小化、减少和/或消除油稀释。因此，可调节气流调节器510处于打开状态并且使得冷却气流自由地进入到壳体200并且使发动机100冷却。在图2中，气流控制子系统500已经通过温度感测元件530检测到发动机100的工作温度太冷，从而使得油池中的油处于太冷的温度而无法使得可能存在于油中的燃料蒸发。因此，燃料以液体形式保留在油中，从而导致持续油稀释。因此，可调节气流调节器510处于关闭状态，从而阻止冷却气流自由地进入到壳体200来使发动机100冷却。由于阻止冷却气流到达发动机100，因此热量不会从发动机100中移除并且发动机100的工作温度增大。发动机100的工作温度的增大导致油温的增大,这导致油中的燃料蒸发。气流控制子系统500将可调节气流调节器510保持在关闭状态，直到温度感测元件530检测到发动机100的工作温度已达到足够高的温度位置，以确保可能在油内的任何燃料适当蒸发从而最小化、补救和/或防止油稀释。一旦检测到足够高的温度，气流控制子系统500就将可调节气流调节器510改变回至打开状态，以防止不安全和/或不合需要的过高的发动机温度。

在一种布置中，气流控制子系统500被设计成使得可调节气流调节器510处于常开状态。例如，可调节气流调节器510可以通过弹性元件偏置到打开状态，并且在气流控制子系统500没有进行克服弹性元件的偏置力的正(和继续)动作的情况下，可调节气流调节器510将保持在(或返回至)打开状态。偏置力可以施加到可调节气流调节器510、致动器520和/或连杆机构540。在打开状态下，冷却气流被允许自由地通过可调节气流调节器510、通过空气入口201、并且经过发动机100，从而从发动机100移除热量。设计气流控制子系统500使得可调节气流调节器510处于常开状态防止在系统故障的情况下发动机过热。

当发动机100首次启动时，气流控制子系统500以图1所示的位置启动，因为可调节的气流调节器510被偏置到常开状态。此时，温度感测元件530还感测发动机100的温度。假设发动机100是冷的，温度感测元件530检测到发动机100处于或低于下阈值发动机工作温度(下面讨论)。因此，温度感测元件530将信号传输至致动器520，这导致致动器520将可调节气流调节器510从打开状态(图1)调节成关闭状态(图2)。

在示例性布置中，由温度感测元件530发送至致动器的信号是由交流发电机125生成的电流。更具体地，当感测到发动机温度处于或低于下阈值温度时，温度感测元件530将由交流发电机125生成的电流传递至致动器520上。当被通电时，致动器520运行，从而克服了将可调节气流调节器510偏压到打开状态的一个或多个弹性元件的力。因此，可调节气流调节器510呈现关闭状态并且阻止(其包括减小或消除)冷却气流到达发动机100。因此，通过持续操作，发动机100的温度开始上升。

在该状态期间，温度感测元件530继续感测发动机100的温度。可调节气流调节器510将保持在关闭状态,直到温度感测元件530感测到发动机100的温度处于或高于上阈值温度。在温度感测元件530感测到发动机100的温度处于或高于上阈值温度时，温度感测元件530将信号(或者停止发送信号)发送至致动器520，从而使得致动器520将可调节气流调节器510从关闭状态(图2)调节成打开状态(图1)。

如上面所讨论的那样，在示例性布置中，由温度感测元件530发送以激活致动器520的信号是由交流发电机125生成的电流的供应。因此，在该布置中，当感测到发动机温度处于或高于上阈值温度时，温度感测元件530防止来自交流发电机125的电流到达致动器520。在与电流源断开时，致动器520关闭并且一个或多个弹性元件的力使可调节气流调节器510返回至打开状态。因此，冷却气流被允许到达发动机100。在该实施例中，发动机100的关闭还自动地将可调节气流控制器510返回至打开状态。

在一种布置中，可以选择上阈值温度和/或下阈值温度，使得通过确保油处于使得其中的燃料会蒸发的足够高的温度而使得发动机100将以减少、最小化和/或消除油稀释的温度(或者在温度范围内)操作。如本领域技术人员所理解的，可以通过数据分析、图、图表和/或实验技术来设置上阈值温度和下阈值温度。上阈值温度和下阈值温度的确切经验值不限于本发明，并且将取决于诸如发动机类型、燃烧的燃料类型、空气-燃料混合物比率、正测量的温度的位置(例如，直接油测量或发动机气缸)等因素。然而，在一个示例中，下阈值温度将在90°f至150°f的优选范围内，更优选的范围为100°f至125°f，最优选约为100°f。上阈值温度可以在275°f至375°f的优选范围内，更优选的范围是300°f至350°f，最优选约为336°f。

在一种布置中，上阈值温度大于下阈值温度。然而，在另一种布置中，上阈值温度可以与下阈值温度相同，从而有效地将系统降低到单一温度依赖性。

此外，虽然可调节气流调节器510被描述为具有两种状态，即打开状态和闭合状态，但是应该理解的是，可调节气流调节器510可以被配置成具有介于完全打开状态与完全关闭状态之间的多个可选位置，可调节气流调节器510可以通过致动器520被设置成所述多个可选位置。在一种布置中，致动器520和/或可调节气流调节器510可以配置成使得可调节气流调节器510可以是无限可调节的。这种无限或增量调节可以提供对发动机100的温度的更精细调节的控制。

最后，应该注意的是，在更进一步的布置中，可调节气流调节器510可以采用气流发生器110形式，气流发生器110可操作地联接至温度感测元件530并由温度感测元件530控制。例如，如果感测到发动机100的温度处于或低于下阈值温度，则气流发生器110将关闭，从而使到达发动机100的冷却气流最小化。然而，如果感测到发动机100的温度处于或高于上阈值温度，则气流发生器110将被激活，从而恢复到发动机100的冷却气流。

现在同时转到图3至图10，示出了根据本发明的发动机装置1000a的结构布置。发动机装置1000a是上文参考图1至图2所讨论的示意性示出的发动机装置1000的结构表现形式。因此，类似的组件将引用相同的数字标识符，除了将添加字母后缀“a”以外。此外，为了避免冗余，下面仅讨论发动机装置1000a的某些方面，并且应理解的是，上述发动机装置1000的讨论适用于发动机装置1000a。

现在参考图3至图4，具体地，发动机装置1000a总体上包括发动机100a、鼓风机壳体200a以及气流控制子系统500a。鼓风机壳体200a被安装至发动机100的发动机缸体102a。还提供了鼓风机形式的气流发生器110a，并且该气流发生器110a可操作地联接至发动机100a的驱动轴(不可见)。鼓风机壳体200a包括空气入口201a，空气入口201a提供进入鼓风机壳体200a的通道，使得冷却空气可以通过气流发生器110a的操作而被吸入到鼓风机壳体200a中并且被引入到发动机100中以达到除热目的。在示例性布置中，鼓风机壳体200a包括保护性鼓风机盖205a，该保护性鼓风机盖205a可拆卸地联接至鼓风机壳体主体206a。保护性鼓风机盖205a覆盖空气入口201a并包括多个孔，这些孔使得冷却空气能够根据需要从中穿过。

气流控制子系统500a通常包括可操作联接的致动器520a、温度感测元件530a(不可见)以及可调节的气流调节器510a。在示例性实施例中，可调节气流调节器510a是多部件栅格组件，该多部件栅格组件包括固定径向栅格板511a和可旋转栅格板512a。固定径向栅格板511a被固定地安装至发动机100上，以无法相对于发动机缸体102a旋转。在其他布置中，固定径向栅格板511a可以被安装至鼓风机壳体200a上。另一方面，可旋转栅格板512a被可枢转地安装至发动机100a上，以可绕着(如图5和图6中所示的)旋转轴线a-a(相对于发动机缸体102a)旋转。在示例性布置中，可旋转栅格板512a通过联接至固定径向栅格板511a而被间接地可枢转地安装至发动机100a上(下文更详细地讨论)。然而，在其他布置中，可旋转栅格板512a可以被可枢转地直接安装至发动机缸体102a或鼓风机壳体200a上。此外，尽管径向栅格板511a被称为“固定的”并且径向栅格板512a被称为“可旋转的”，但是在其他布置中，每个径向栅格板511a、512a都可以被允许相对于彼此旋转或者他们的“固定的”和“可旋转的”状态可以调换。此外，在某些布置中，固定径向栅格板511a可以整体地形成为鼓风机壳体200或发动机100的一部分，而不是作为独立的部件。

固定径向栅格板511a包括中心毂部分513a和从中心毂部分513a径向向外延伸的多个径向栅格514a。固定径向栅格板511a的每个径向栅格514a的末端被连接至周边外框架部分571a。多个径向栅格514a通过多个细长径向槽515a彼此分开，所述多个细长径向槽515a形成穿过固定径向栅格板511a的通道。类似地，可旋转径向栅格板512a包括中心毂部分516a和从中心毂部分516a径向向外延伸的多个径向栅格517a。可旋转径向栅格板512a的每个径向栅格517a的末端被连接至周边外框架部分572a。多个径向栅格516a通过多个细长径向槽518a彼此分开，所述多个细长径向槽518a形成穿过可旋转径向栅格板512a的通道。

如图7中可见的那样，可旋转径向栅格板512a经由卡扣式栓子519a可枢转地安装至固定径向栅格板511a上，该卡扣式栓子519a从可旋转径向栅格板512a的中心毂部分516a的后表面突出并且配合地与固定径向栅格板511a的中心毂部分513a的中心开口570a结合。固定径向栅格板511a和可旋转径向栅格板512a中的每一个都围绕旋转轴线a-a同心地定位。

再次参考图3至图4，可旋转径向栅格板512a还包括周边外框架部分572a中的多个周向槽573a，而固定径向栅格板511a包括从周边外框架部分571a突出的多个相应的销钉574a。当组装时，固定径向栅格板511a的销钉574a延伸到可旋转径向栅格板512a的周向槽573a中。如根据下文的讨论明显看出的那样，当可旋转径向栅格板512a相对于固定径向栅格板511a枢转时，销钉574a与周向槽573a的端壁598a、599a之间的相互作用/干扰限定了固定径向栅格板511a和可旋转径向栅格板512a之间所允许的相对角度运动。因此，销钉574a与端壁598a、599a之间的这种相互作用/干扰建立了可调节气流调节器510a的完全打开状态和完全关闭状态。在本文未示出的其他布置中，销钉574a可以位于可旋转径向栅格板512a上，并且周向槽573a可以位于固定径向栅格板511a上。在其他布置中，可以利用其他结构干扰和/或可滑动配合结构来限定固定径向栅格板511a和可旋转径向栅格板512a之间所允许的相对角运动。

可调节气流调节器510a可经由机械连杆机构540a操作地联接至致动器520a。在示例性布置中，致动器520a是电磁致动器，并且更具体地，致动器520a是缠绕在金属圆筒周围的电磁螺线管，金属圆筒可以在缩回状态(如图8所示)与伸出状态(如图6所示)之间变化。例如，机械连杆机构540a包括致动器杆541a、摇臂542a以及连接杆543a。摇臂542a的第一端544a可枢转地联接至支架545a。致动器520a也被安装至支架545a。

被联接至致动器520a的圆筒521a并且与致动器520a的圆筒521a一起平移的致动器杆541a被联接至摇臂542a的中间部分。因此，当致动器520a在圆筒521a伸出状态或缩回状态之间变化时，摇臂542a绕着在其第一端544a处的其连接点进行枢转。因此，摇臂的第二端546a也前后行进越过一个旋转角度。摇臂542a的第二端546a被连接至连接杆543a的第一端547a。连接杆543a的第二端548a被联接至可旋转径向栅格板512a的接合特征577a。如下面将更详细描述的那样，当摇臂542a通过致动器520a的圆筒521a的伸出和缩回而枢转时，连接杆543a会将该运动传递到可旋转径向栅格板512a绕旋转轴线a-a的角度旋转。

还提供了弹簧形式的弹性元件580a。弹性元件580a的一端被联接至摇臂542a，其另一端被联接至固定径向栅格板511a。弹性元件580通过作用在摇臂542a上而将可调节气流调节器510a偏压到完全打开状态，以便将可旋转径向栅格板512a旋转到一角度位置，在该角度位置处，可旋转径向栅格板512a的径向槽518a与固定径向栅格板511a的径向槽515a对准。这将在下面更详细地描述。

现在参考图5至图9，将描述操作气流控制子系统500a确保发动机100a在足够高的温度下操作从而最小化和/或消除油稀释。在图5至图7中，气流控制子系统500a经由温度感测元件530a(其是不可见的热弹簧形式)检测到发动机100a工作温度足够高，使得油池中的油处于足够高的温度，使得该油中存在的任何燃料都会蒸发(或者保持在蒸发状态)。一旦被蒸发，燃料蒸汽可以逸出油(并最终逸出发动机100a)，从而最小化、减少和/或消除油稀释。因此，可调节气流调节器510a(其由固定径向栅格板511a和可旋转栅格板512a形成)处于打开状态，从而使得冷却气流能够自由地进入鼓风机壳体200a并使发动机100a冷却。在图7至图10中，气流控制子系统500a经由温度感测元件530a测到发动机100a工作温度太冷，从而使得油池中的油处于太冷的温度而无法使得可能存在于油中的燃料蒸发。因此，燃料以液体形式保留在油中，从而导致持续油稀释。因此，可调节气流调节器510a(其由固定径向栅格板511a和可旋转栅格板512a形成)处于关闭状态，从而阻止冷却气流自由地进入鼓风机壳体200a从而无法使发动机100a冷却。由于阻止冷却气流到达发动机100a,因此热量不会从发动机100a中移除并且发动机100a的工作温度增大。

现在具体地同时参考图5至图7，发动机装置100a被示出处于其中可调节气流调节器510a处于完全打开状态的状态。如上文所讨论的那样，在该状态下，热传感器形式的热敏元件530a已经感测到发动机100a的工作温度处于或高于上阈值温度(如上文所讨论的那样)。当感测到发动机100a处于或高于上阈值温度时，热开关打开，从而切断由交流发电机(未示出)所生成的电流防止其到达致动器520a。

在致动器520a未通电的情况下，弹性元件580a沿逆时针方向偏压摇臂542a并迫使致动器进入圆筒521a伸出的状态。摇臂542a则将该角度旋转运动经由连接杆543a传递到可旋转径向栅格板512a，从而使得(如果尚未就位)可旋转径向栅格板512a绕着旋转轴线a-a顺时针旋转，直到可旋转径向栅格板512a的周向槽573a的第一端壁598a接触固定径向栅格板511a的销钉574a为止，从而防止任何进一步的顺时针旋转并且将可旋转径向栅格板512a相对于固定径向栅格板511a保持在固定角度位置。

当处于该位置时，可旋转径向栅格板512a的径向槽518a与固定径向栅格板511a的径向槽515a对准。由此，可调节气流调节器510a处于打开状态，因为由图7中的深色箭头指示的冷却气流可以自由地流过由径向槽515a、径向槽518a形成的集体通道，从而经由空气入口201a进入鼓风机壳体200a并且到达发动机100a以移除热量。

现在具体地同时参考图8至图10，发动机装置1000a被示出处于其中可调节气流调节器510a已经被致动成从图5至图7的打开状态变为完全关闭状态的状态。在该状态下，热传感器形式的热敏元件530a已经感测到发动机100a的工作温度处于或低于下阈值温度(如上文所讨论的那样)。因此，热开关呈闭合状态并将交流发电机(未示出)所生成的电流传输到致动器520a。

在致动器520a通电的情况下，电磁铁螺线管在圆筒521a上生成磁力，该磁力将圆筒521a推动至缩回状态。如上所述，圆筒521经由致动杆541a被联接至摇臂542a。当致动器通电时，被施加至圆筒521a上的磁力克服由弹性元件580a施加的偏压力，从而使摇臂542a沿顺时针方向旋转。摇臂542a将该角度旋转运动经由连接杆543a传递到可旋转径向栅格板512a，从而使得可旋转径向栅格板512a逆时针旋转，直到可旋转径向栅格板512a的周向槽573a的第二端壁599a接触固定径向栅格板511a的销钉574a为止，从而防止任何进一步的逆时针旋转并且将可旋转径向栅格板512a保持在相对于固定径向栅格板511a的固定角度位置。在该过程中，可旋转径向栅格板512a旋转了由周向槽573a的长度所建立的旋转行进角。

当处于该位置时，可旋转径向栅格板512a的径向栅格517a与固定径向栅格板511a的径向槽515a对准。类似地，可旋转径向栅格板512a的径向槽518a与固定径向栅格板511a的径向栅格514a对准。因此，可旋转径向栅格板512a的径向栅格517a和固定径向栅格板511a的径向栅格514a共同形成气流屏障，该气流屏障防止冷却空气经由空气入口201a进入鼓风机壳体200a(如由图10中的深色箭头所示)。因此，热量无法充分地从发动机100a移除，并且发动机100a的工作温度将开始上升，这会导致油温升高。

尽管固定栅格板511a和可旋转栅格板512a包括细长且在方向上径向延伸的槽515a、槽518a，但在其他布置中，固定栅格板511a和可旋转栅格板512a设置有按照不同图案布置的不同形状的孔。只要固定栅格板511a和可旋转栅格板512a的孔可以如上文所讨论的那样通过固定栅格板511a和可旋转栅格板512a之间的相对运动而不对准，就可以根据本发明调节冷却气流。另外，尽管弹性元件580a被示例为线性弹簧，但是也可以使用许多其他类型的弹性元件，包括片簧、螺旋弹簧、橡胶构件、弹性带，弹性块或者上述项的组合。此外，致动器上的偏置力可以通过诸如磁体或者配重之类的其他结构提供。

现在同时参考图11和图12，根据本发明的发动机装置1000b被示意性地示出。发动机装置1000b大体上与上文针对图1至图2所讨论的发动机装置1000相同。因此，类似的组件将引用相同的数字标识符，除了将添加字母后缀“b”以外。此外，为了避免冗余，下面仅讨论发动机装置1000b的不同于发动机装置1000的那些方面，并且应理解的是，上述发动机装置1000的讨论在所有其他方面适用于发动机装置1000b。

发动机装置1000和发动机装置1000b之间的区别在于冷却气流控制系统500b是电子控制系统。具体地，在该布置中，温度感测元件530b是能够生成指示所感测的发动机100b的工作温度的信号的温度传感器。这些信号由系统控制器590b接收以进行处理。控制器590b可操作地联接至致动器520b。控制器590b可以通过生成并传输控制信号来以所期望的方式操作致动器520b，控制信号的确切性质将由控制器590b基于从温度传感器530b接收的温度信号来确定。例如，如果温度传感器530b向控制器590b发送控制器590b确定温度处于或高于上阈值温度的温度信号(如上文所讨论的那样)，则控制器590b将指示致动器520b确保可调节气流调节器510b处于打开状态(图1)。另外，如果温度传感器530b向控制器590b发送控制器590b确定温度处于或低于下阈值温度的温度信号(如上文所讨论的那样)，则控制器590b将指示致动器520b确保可调节气流调节器510b处于关闭状态(图2)。

控制器590b可以包括处理器和存储设备，处理器和存储设备可以是单独的组件或者集成封装件。此外，尽管可以仅使用一个处理器和一个存储器设备，但是控制器590b可以包括多个处理器和多个存储设备。处理器可以是被配置成用于执行本文所述的一些过程或所有过程的任何计算机中央处理单元(cpu)、微处理器、微控制器、计算设备或电路，所述过程包括但不限于：(1)根据存储在存储装置中的数据检索和/或计算上阈值温度和下阈值温度；(2)将所确定的上阈值温度和下阈值温度与温度传感器所生成的温度信号进行比较；(3)基于先前的比较生成适当的控制信号并将其传输至致动器。在一种布置中，控制器590b和温度感测元件可以被集成到点火模块中。

在电子冷却气流控制系统500b的另一布置中，温度感测元件530b被替换为燃料传感器，该燃料传感器与油接触并且检测油中燃料的存在和/或浓度水平。在这样的布置中，燃料传感器将信号发送至控制器590b以进行处理。如果燃料传感器向控制器590b发送指示油中存在足够的量/浓度(其由控制器590b确定)燃料的信号，则控制器590b将指示致动器520b确保可调节的气流调节器510b处于关闭状态(图2)。此外，如果燃料传感器向控制器590b发送指示油中并不存在足够的量/浓度(其由控制器590b确定)燃料的信号，则控制器590b将指示致动器520b确保可调节的气流调节器510b处于打开状态(图1)。

图13至图18示出了涉及手动切换冷却气流控制系统的替代实施例的示例。这些示例要求用户手动致动致动器，使得可旋转栅格板在打开位置和不完全打开位置之间旋转。

图13至图16示出了具有从可旋转栅格板512c延伸的手柄540c的示例性实施例(图16中最佳示出)。与其他实施例类似，设置有保护性鼓风机盖205c。如图14和图16中所示的那样，引导帽1515被弹簧安装到杯形突起部1510，杯形突起部1510从可旋转栅格板512c延伸。引导帽1515被(图14中向上)推动抵靠旋转限制器1570(图14和图15)并限制在两个预定位置之间旋转。在该示例中，两个预定位置表示冷却气流控制系统的更多闭合的状态和较少闭合的状态。在一些实施例中，更多闭合的状态是其中所有的气流槽被阻挡的状态。在一些实施例中，较少闭合的状态是其中所有气流槽完全打开的状态。一些实施例包括处于完全阻挡和完全打开之间的更多闭合的状态和/或更少闭合的状态。该示例包括位置指示器1550，指示器1550从可旋转栅格板512c延伸并显示可旋转栅格板512c的当前位置。位置指示器1550指向位置标签1560以指示可旋转栅格板512c的位置。在该示例中，位置标签包括标记“h”和“c”。参考图15，当可旋转栅格板512c被移动至更闭合的位置(如图15所示)，则位置指示器1550指向“h”，这指示将导致发动机运转更热的状态。当可旋转栅格板512c移动到较少关闭的位置时，位置指示器1550指向“c”，这指示将导致发动机最大冷却的状态。

在该示例中，除了旋转限制器1570之外，在固定栅格板511c或者组件的一些其他固定部分中设置有一对凹口1551、1552。在该示例中，凹口1551(图14)对应于更多闭合的状态(“h”)和凹口1552(图15和图16)对应于更少闭合的状态(“c”)。定位突起部1540(在图14中向下)延伸出可旋转栅格板512c并且被配置成与凹口1551、凹口1552接合。由定位器1515横向定位的弹簧1520提供推动力以按压(在图14中向下按压)定位突起部1540使其远离旋转限制器1570并进入凹口1551、凹口1552，以帮助将可旋转栅格板512c保持在所选定的位置处。虽然在该示例中仅示出了两个凹口1551、凹口1552，但应当注意的是，可以提供多于两个以上的凹口以使可旋转栅格板512c保持在一个或多个中间位置处。这种中间位置可以在更多闭合的状态和更少闭合的状态之间提供冷却流动。

在一些实施例中，更少闭合(“c”)位置是手柄540c处于垂直下部位置的位置。在一些实施例中，如果存在部件故障，则来自发动机的振动可能使手柄540c由于重力而被移动到其最低垂直位置。通过在把手540c处于最低位置时将装置配置成具有最大冷却，默认位置是提供更多发动机冷却的位置。

图17示出了手动操作的冷却气流控制系统的另一示例。在该示例中，杆544d远离保护性鼓风机盖205d延伸，以提供用户可接合的构件来用于手动移动可旋转栅格板。在该示例中，杆544d具有下部杆构件或者被附接至下部杆构件542d并且围绕枢转点(例如，螺栓或销)枢转。枢转点可以被附接至板545d或者系统上的其他固定点。在该示例中，下部杆构件542d具有孔洞546d，孔洞546d接收连接线543d，连接线430d将杆544d连接至可旋转栅格板。当用户移动杆544d时，运动通过下部杆构件542d和连接线543d被传递至可旋转栅格板，使得可旋转栅格板在更多闭合的位置和更少闭合的位置之间旋转。

图18示出了手动操作的冷却气流控制系统的另一示例。在该示例中，突片540e从可旋转栅格板512e径向延伸并且在位置上被固定至可旋转栅格板512e。当突片540e移动时，可旋转栅格板512e旋转。带护套的绳索542e被附接到突片540e并且远离可旋转栅格板512e延伸。绳索542e的护套可以被连接至板545e或者系统上的其他固定点。当用户拉动或推动绳索542e时，运动通过突片540e传递至可旋转栅格板512e，使得可旋转栅格板在更多闭合的位置和更少闭合的位置之间旋转。绳索可以延伸至方便用户的任何位置。例如，绳索可以延伸到位于推车的仪表板或工具的手柄杆上的旋钮。

尽管前面的描述和附图代表了本发明的示例性实施例，但是应该理解的是，在不脱离本发明的由所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以对其进行各种添加、修改及替换。特别地，本领域技术人员将清楚的是，在不脱离本发明的精神或基本原理的情况下，本发明可以体现为其他特定形式、结构、布置、比例、尺寸以及使用其他元件、材料以及组件来体现。本领域技术人员将理解的是，本发明可以与本发明的实践中使用的结构、布置、比例、尺寸、材料以及组件等的许多修改一起使用，这特别适合于在不脱离本发明的原理的情况下的特定环境和操作要求。因此，目前所公开的实施例在所有方面而言都被认为是说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附的权利要求进行限定，并且不限于前面的描述或实施例。