流体传动断连杆机构的气—燃比调节系统的制作方法

专利名称:流体传动断连杆机构的气—燃比调节系统的制作方法
本发明全面地涉及一种空气燃料混合比调节系统，用于超控调节器控制的燃料量调节构件，以便在每个燃烧循环期间有选择地限制提供至内燃机的燃料量;而且更详细地涉及一种改进的空气-燃料混合比调节系统，装有能从燃料量调节构件自动脱开空气-燃料混合比调节装置的一断连杆机构，能为发动机的起动提供过量燃料和一旦发动机已经起动又能自动接合上空气-燃料混合比调节装置。
当发动机迅速加速时，增压式内燃机，尤其是装有废气驱动增压器的燃料喷射发动机，会产生大量有害的废气浓烟和其它有毒排出物。如果操作者移动发动机燃料量调节构件，例如燃料喷射泵齿条，在增加燃料的方向上，比增压器能产生足够的转速来提供足够的空气以供所加的全部额外燃料所需的时间要快，这种情形就可能发生。这样就导致大量未燃烧的燃料作为废烟短时内排出。
另外，在拖动状况下，装有废气驱动增压器的燃料喷射发动机可能产生更多的烟。当发动机的阻力或负载增加到一定程度内燃机转速下降到低于调速器风门调定所计示时就会遭到拖动状况。在拖动状况下，发动机的速度传感调速器，通过自动推进燃料量调节构件，来输送更多的燃料，试图再次达到的调速器风门调定所计示的发动机旋转速度。再一次在此拖动状况下由于增压器开始降低速度而输送空气量不足，瞬息间就可能产生额外加入燃料的不完全燃烧。
现已有多种空气-燃料混合比调节装置，在发动机运转期间，当增压或进气管气压太低不能提供足够的空气来供给增加的燃料完全燃烧时，能自动防止输入燃料增加。例如在1979年4月17日颁发给小利特尔(Little，Jr)等人的美国专利U.S.4，149，507中，这些装置可以包括整体的伺服活塞和阀组合件在发动机运转期间与燃料量调节构件以液压置于一种限制关系。为了便于发动机可靠起动，这种整体伺服活塞和阀体组合件，要在发动机停车期间不起作用，而去限制燃料量调节构件，以使未受限制的燃料量调节构件能移到一个过量或最大燃料供应位置。此组合件处于不起作用，直到进气管空气达到预定压力为止。根据这一压力整体伺服活塞和阀组合件移动到某一位置，使得发动机润滑油配量通过和空气-燃料混合比调节装置起作用。
上述空气-燃料混合比调节装置遇到了许多问题第一，整体伺服活塞和阀组合件使空气燃料混合比调节装置复什化和造价昂贵;第二，如果由于不合格的加工在精加工阀的表面上留有毛刺或者如果精密阀遭受污垢或发动机循环润滑油中的磨损碎屑，空气-燃料混合比调节装置就可能发生不合格或不稳定的操作;第三，以上空气-燃料混合比调节器依赖于进气管空气压力，要在发动机起动之后才起作用，不符合要求，因为达到进气管的予定空气压力所需的时间延迟会不适当地延长发动机产生冒烟排气的时间。
本发明致力于克服以上所列的一个或更多的问题。
在一个方面，本发明揭示了一种流体传动断连杆机构，适用于在调速器控制的燃料量调节构件和超控装置之间进行运转联动。超控装置当输送到运转的发动机的空气燃料混合比下降低于予定值时用于防止燃料量调节构件在燃料增加的方向上移动。这种流体传动断连杆机构包括有轴段的第一拉杆装在一壳体内可以旋转。第二拉杆装在上述轴段上可以旋转，而且在轴段上也可作轴向移动即在第二拉杆与第一拉杆完全脱离可传动啮合的位置与两拉杆在轴向作可传动啮合位置之间的移动。
有一轴向偏移装置为使第二拉杆向轴向脱开位置提供轴向偏移，而角向移动装置则为第一拉杆作相对于第二拉杆的转动使两拉杆的轴向啮合部分牢固地角向彼此对准以便传动啮合。阀门装置为受压的流体和流体动力装置之间有选择地作封闭和打开流体连通而设。当第一拉杆转到第一个预定角向位置时，阀门装置封闭通向流体动力装置的流体通道。当第一拉杆转到第二预定角向位置时，阀门装置就打开通向流体动力装置内的流体通道，以移动在受压流体动力作用下的第二拉杆到轴向啮合的位置。
在另一方面，本发明提供了一种改进的空气-燃料混合比调节系统，包括一可移动的燃料量调节构件;一调节燃料量调节构件位置的调节器;一超控装置，当输送到发动机的燃料-空气混合比下降到低于一预定值时，用来防止燃料调节构件向增加燃料方向移动;以及一流体传动断杆机构，有效地连接在燃料调节构件与超控装置之间。
本发明提供一种不太昂贵和更加可靠的机构，用以自动地从燃料量调节构件脱开空气-燃料混合比调节装置，为发动机的可靠起动提供过量或最大量的燃料供应，并且能自动和迅速接合空气-燃料混合比调节装置在发动机一起动就能进行其调节作用。这种构造使发动机起动时产生的烟气量和周期减至最小，简化了空气-燃料混合比调节装置的结构和调节并且改善了空气-燃料混合比调节装置的可靠性。
图1是流体传动断连杆机构的第一实施例示意图，结合在一改进的空气-燃料混合比调节系统里。其局部示于断面图上;
图2是沿着图1Ⅱ-Ⅱ线所取的局部端视示意图;
图3是图1流体传动断连杆机构的示意和局部断面图，示出了在轴向脱开位置上的第二拉杆;
图4是沿着图1Ⅳ-Ⅳ线所取的示意图，与图3相似但示出在轴向的啮合位置上的第二拉杆;
图5是沿着图3的Ⅴ-Ⅴ线所取的示意和局部断面图，示出在发动机起动状态的流体传动断连杆机构;
图6是沿着图4Ⅵ-Ⅵ线所取的示意和局部断面图，示出在发动机正常运行状态的流体传动断连杆机构;
图7与图5和6相似但示出在发动机停车状态的流体传动断连杆机构;
图8和图9分别与图5和图6相似，但示出流体传动断连杆机构的第二种实施例;和图10与图6相似，但示出流体传动断连杆机构的第三种实施例。
参改图1-7，其中相同的参照编号代表相同的零部件，流体传动断连杆机构10的第一实施例表示出用在一台增压式内燃机的改进型空气-燃料混合比调节系统[14]上。
如图1所示，空气-燃料混合比调节系统[14]包括发动机(图中未示)为空气进气管[18];发动机废气驱动增压器[22]，系连接在进气管的上流以供给已经压缩的新鲜空气;和燃料量调节构件[26]。例如燃料量调节构件[26]可以是一种常用的燃料喷射泵齿条或一直接或间接与齿条连接的构件，该齿条或构件在燃料增加方向上可轴向移动(由用靠近的正符号箭头表示)以便在每个燃烧循环增加对发动机燃料量的供应，也可在相反的燃料减少方向上移动(由一靠近的负符号箭头表示)以便在每个燃烧循环减少对发动机燃料量的供应。空气-燃料混合比调节系统[14]还包括调节器[30]，根据操作用的风门调定传感检测到的发动机速度来调节燃料量调节构件[26]的位置;固定的调节器外壳[34];超控装置[38]或空气-燃料混合比调节装置用于在发动机运行期间有选择地超控调节器[30]，从而当输送到发动机燃烧的空气对燃料混合比下降到低于一预定值时防止燃料量调节构件[26]在燃料增加方向上移动;以及流体传动断连杆机构[10]，系有效地连接在超控装置[38]和燃料量调节构件[26]之间流体传动断连杆机构[10]包括轴[42]，一对拉杆[46、50]，轴向偏移装置[52]，角向移动装置[56]，环形限位器[58]，和阀门装置[62]或一共同固定在轴[42]和第一、二拉杆[46、50]上的一种阀门装置。如图3和4所示，轴[42]在相对端部[66、70]受支承或作为轴颈装在调节器外壳[34]的横孔内。轴[42]的一端[66]一般是由可移动螺旋塞[78]固定在调节器外壳[34]的横孔[74]内以限制轴向移动。
如图1和3-7所示，第一拉杆[46]有一横向延伸的空心轴段[82]和一对相对固定的臂[86、90]从该部份径向延伸，其中之一的[86]可以摆动到直接与燃料量调节构件[26]相接触。该轴段[82]最好做成一单独的套筒，压配或固定到第一拉杆[46]的横向的孔[94]之内，如此则此轴段的荡空一端可从第一拉杆[46]轴向延伸，要不然，轴段[82]可以是整体地形成在第一拉杆上。在上述两者任何一种情况下，轴段[82]是同心地和可旋转地套装在较长的轴[42]，在该处第一拉杆[46]用套装在轴[42]上可滑动的管式隔套[98]与调节器外壳[34]的一侧隔开。要不然，轴段[82]就直接可旋转地装在调节器外壳[34]的横孔[74]内从而省去轴[42]。
第二拉杆[50]有横向主孔[102]，通过该孔第二拉杆同心地和可旋转地套装在轴段[82]上，并可轴向移动，这一轴向移动是在图3所示的轴向脱开位置和图4所示轴向啮合位置之间进行。在图3所示的脱开位置，第二拉杆[50]与第一拉杆[46]处于完全无传动的接合状态而在图4所示的啮合位置则第二拉杆[50]与第一拉杆[46]的另一臂[90]按单一转动方向作强制传动啮合(逆时针方向根据图1和5-7)。如图3所示，第二拉杆[50]还包括横向延伸柱形段[106]，该段部分套在轴段[82]上;埋头孔[110]，由柱形内壁[114]和横向主孔[102]的一端所形成的横向内环形肩[118]所确定;和径向延伸的分义轭段[122]。每个拉杆[46、50]包括一横向面对着的而且基本上平直的柄舌段[126、130]其横向端面[134、138]还做成状便于彼此成初始斜面接触和相互重叠关系。在所示的最佳实施例中，每个横向端面[134、138]与相应的柄舌段[126、130]的平面加工成约45°角的斜面。
轴向偏移装置[52]用以轴向偏移第二拉杆[50]朝向图3所示的轴向脱开位置，并可恢复原来位置。角向移动装置[56]用于使第一拉杆[46]的另一臂[90]作相对于第二拉杆[50]的转动，致使轴向可啮合的柄舌段[126、130]基本上相互角向对准有利于按照图1、4和6的方式达到可传动啮合。如图3所示，轴向偏移装置[52]和角向移动装置[56]在第一实施例中系与螺旋压缩弹簧[140]和扭力弹簧结合成为一组合件，基本同心地套装轴段[82]和第二拉杆[50]的柱形段[106]之上。此弹簧同时位于第二拉杆[50]和第一拉杆[46]的臂[86、90]之间，而弹簧的相对两端[142、146]除外。相对于第二拉杆[50]此两端被轴向弯曲与第一拉杆[46]的另一臂[90]至轴向接触或扭力偏压。
如图1和3所示，环形限位器[58]是环[150]套装在轴段[82]的荡空部份，既可滑动而又同心。环形限位器是以装入第二拉杆[50]的辅助埋头孔[110]内方式径向地定位在轴段[82]和第二拉杆[50]之间。在第二拉杆[50]的轴向移动期间，第二拉杆[50]的柱形内壁[114]一般沿着环形限位器的径向圆周面[154]进行导行，然而也要有一点直径上的间隙，例如大约0.23毫米(0.0091英寸)以便受压流体排泄，如以下说明。在轴段[82]和环形限位器[58]之间的直径间隙最好是稍紧一些但仍然要构成一种滑动配合。
如图4所示，轴段[82]、环形限位器[58]和第二拉杆的埋头孔[110]确定了一个比较小型的流体动力装置，包括可膨胀和收缩的环形流体压力腔室[158];此腔当第二拉杆[50]沿着轴段[82]轴向滑动朝着轴向啮合位置时其体积膨胀，而当第二拉杆[50]沿着轴段[82]轴向滑动朝着如图3所示的轴向脱开位置时则其体积基本上收缩到零。
如图3和4中所示，阀门装置[62]是共同地固定的轴[42]、轴段[82]和第二拉杆[50]之中，并作流体源和环形流体压力腔室[158]之间有选择地封闭和打开通道之用。流体源以发动机润滑油为好，仅在发动机起动和正常运转期间用一台发动机驱动油泵加压(图中未示)。这种发动机润滑油是通过一多级孔[162]和横向交集的通路[166]流向轴的另一端部[70]。多级孔和横向交集通路是固定在调节器外壳34内并作为与发动机驱动油泵输出端连续不断的流体通道。
如图4和5中所示阀门装置[62]包括，轴向通路[170]和固定在轴[42]上的一对在直径上相对置的径向孔[174、178];横向固定在中空轴段[82]内的内环形槽[182];固定在轴段[82]中的一对在直径上对置的径向孔[186、190];和一对在直径上对置的轴向槽[194、198]，定位在第二拉杆[50]中并与轴段[82]的径向外周面接面。要不然，环形槽[182]可以被确定在含有径向孔[174、178]的平面内环绕轴[42]的径向周围面。如图5-7所示，各大致为长方形槽[194、198]的宽度选择为此各径向孔[186、190]的直径大2到3倍，使径向孔[186、190]在第一和第二拉杆[46、50]之间在预选的相对移动范围内仍然保持与相应的轴向槽[194、198]对准。
轴[42]的轴向通道[170]与调节器外壳[34]的多级孔[162]保持连续沟通。同样，该轴的径向孔[174、178]与轴段[82]的内环形槽[182]和径向孔[186、190]保持连续沟通。如图4所示，轴段的径向孔[186、190]位于一径向的平面内，始终与轴向可移动的第二拉杆[50]的轴向槽[194、198]相贯穿。该轴向槽[194、198]又贯穿第二拉杆[50]的埋头孔[110]而且因此与环形流体压力腔室[158]连续沟通。
调节器[30]的各种专门结构为人所共知。例如在1964年8月25日颁发给派克斯(Parks)等人的美国专利U.S.3，145，624中所揭示的不成为本发明的组成部分。一典型的调节器在图1中示意地表示出，包括一操作用旋转式风门拉杆[202]和调节器弹簧[206]，与之相接触在轴向移动燃料量调节构件[26]，往左朝向燃料增加的方向。调节器[30]还包括若干离心式飞重[210]，在图中仅示出一个，飞重系用枢轴转动方式装在悬挂架上(未表示出)。悬挂架由发动机的定时传动机构转动，其速度与发动机速度成比例。在发动机作运转期间，飞重[210]绕着悬挂架的旋转轴环行并产生离心力，离心力是与机械传感显示的发动机速度成反比。
如图1所示，超控装置[38]或空气一燃料混合比调节装置基本上包括带有多级中心轴向孔[216]的空心体[214]，杯形盖[218]，挠性环形孔板[222]，加长的活塞[226]，和连杆[230]。杯形盖[218]系刚性连接到基本为柱形和空心体[214]，最好采用卷边，以使空气-燃料混合比调节装置[38]的所有构件除连杆[230]以外都牢固地封装在内。这种结构有利于把空气-燃料混合比调节装置做成一种不太昂贵，防震，和可替换的空气-燃料混合比调节系统14元件。
连杆[230]有一直径加大的端部[234]，用销[238]可旋转地连接到第二拉杆[50]的轭圈部[122]上。连杆[230]的另一端部[242]加工有外螺纹并由螺纹连接到一有内螺纹的管状衬套[246]上，衬套则是牢固地固定在活塞[226]的一端部[258]之内，活塞通过在杯形盖[218]上形成的中心轴向孔[254]向外延伸。一圆柱滑动轴承[258]牢固地套装在活塞[226]的另一端[262]上，而又能松动地在套筒[266]内受到导向作用。套筒[226]则是牢固地连接到空心体[214]的孔[216]的直径加大的端部[268]。
活塞[226]的中段[270]有一径向延伸弧形腿[274]，连接到并支撑住环形孔板[222]以使活塞和孔板一起密封地把空气-燃料混合比调节装置[38]的空心内部分成一对相邻的空穴[278、282]。第一螺旋压缩弹簧[286]置于空心体[214]和孔板[222]之间的一空穴[278]内。第二螺旋压缩弹簧[290]则置于杯形盖[218]和活塞[226]的弯曲环形腿[274]之间的另一空穴[282]内。最好在第一弹簧[286]和孔板[222]之间套装一垫圈[294]于活塞中段[270]上。
空心体[214]的多级中心轴向孔[216]的中部加有内螺纹，用以容纳一定位螺钉[298]。此定位螺钉可轴向调节以便接触和确实地限制活塞[226]的另一端部[262]并有选择地对第一和第二弹簧[286、290]预加荷载。
如图1和图2所示，空气-燃料混合比调节装置[38]可以作为一种预装配单元或元件可拆卸地装入调节器外壳[34]的开口[302]内。环绕杯形盖[218]的中间外圆所形成的一种径向延伸环形凸缘[306]带有反向相对的横向排列的环形面[310、314]，这些面被夹在月形外板[318]和内板或背板[322]之间，并被这两种板所支撑，而内板或背板[322]则紧靠在调节器外壳[34]的外部。一对螺栓[326]把内外板[318、322]夹紧在空气燃料混合比调节装置[38]的环形凸缘[306]的相应表面[310、314]上和调节器的外壳[34]上。要不然，为便于连续顺序装配而不是同时装配，第一对螺栓可以仅仅把内板[322]固定在外壳[34]上，而第二对螺栓与第一对螺栓角向偏置错开可把外板[318]和调节装置[38]的环形凸缘[306]正好固定到内板[322]上。
空心体[214]的孔[216]的另一个加大端部[330]被连接到空气输送线路[334]，空气输送线路则安接到发动机的空气进气管内。在发动机运行期间，空气输送线路[334]把比较少量的加压空气从空气进气管[18]通过一个或一个以上的延伸穿过孔[216]的螺纹中部的轴向排列槽引进空气-燃料混合比调节装置[38]的一个空[278]内。
最好，如图1和5-7所示，在调节器壳体[34]内装上常用的燃料关闭螺线管而且仅当发动机的电路接通时，才被通电激励。此螺线管[338]带有顶着第一柱杆46的一臂[86]的往复柱塞[342]，当电流不通时，经常由内弹簧将柱塞缩进去。调节器壳体还可以装有一种常用的手工操作燃料关闭手柄(未表示)，用来摆动到与第一拉杆[46]的另一臂[90]相接触根据图1和5-7按逆时针方向转动第一拉杆。
图8-9和图10分别示出了，流体传动断式连杆机构10的第二和第三实施例。除掉下列属于轴向偏移装置[52]和角向移动装置[56]的差别以外，其它一些实施例与图1-7的第一实施例相似。
在第二和第三两种实施例中，轴向偏移装置[52]包括一螺旋压缩弹簧[140]，与图3所示的弹簧相似但没有与之整体结合的扭力弹簧。换言之，螺旋压缩弹簧[140]的相反端部[142、146]相对于第二拉杆[50]不经弯曲作角向接触或扭力偏压于第一拉杆[46]的另一臂[90]。
第二种第三实施例相互基本区别于所使用的角向移动装置[56]的型式。在图8-9的第二实施例中，角向移动装置[56]包括永久磁铁[346]，按预定的大小和磁性强度选用，并被埋置在或者连接到第一拉杆壁[86]某处，该处靠近臂[86]能摆动到与燃料量调节构件[26]直接接触。要不然，磁铁[346]可接到燃料量调节构件[26]某处，靠近该处调节构件[26]可直接与第一拉杆臂接触。磁铁不放在第一拉杆臂[86]和燃料量调节构件[26]之间的直接触点或面上的一个理由是有助于保持接触面无任何金属碎屑，这些金属碎屑可能被磁体所吸并持住。
在图10的第三实施例中，角向移动装置[56]包括一配重[350]，系整体构成在或者连接到第一拉杆[46]的另一臂[90]上。配重350被配置在第一拉杆另一臂[90]上面，以使在无任何外力作用下，第一拉杆[46]受到重力作用被偏移去而旋转到图10所示的预定角向位置。要不然，不是在臂[90]上构成可察觉的配重[350]，而是，把第一拉杆[46]的臂[86，90]的相对质量在转枢轴线周围适当调整选用和分布以使第一拉杆能自然地呈现图10的自动平衡位置。
尽管从以上的叙述本发明的工作原理可认为清楚明了，但在下列操作过程的轭要概述中将进一步对本发明加强理解。
参改图1-7的第一实施例，在运转的发动机停车之后，在流体传动断连杆机构[10]的环形流体压力腔室[158]内的任何受压的发动机润滑油通过第一拉杆[46]的轴段[82]和环形限位器[58]、第二拉杆[50]的柱形内壁[114]之间两同心的径向间隙向外渗出。这种渗出的油现已都在调节器壳体[34]的范围之内流往压力较低的发动机润滑油贮槽(图中未视)。由于流体压力未能从已停止的发动机油泵(图中未示)得到补充，环形流体压力腔室[158]的流体压力很快泄下，图4所示的受压轴向偏移装置[52]沿着轴段[82]轴向地移动第二拉杆[50]向左到图3所示的轴向脱开位置，在此位置第二拉杆[50]的内环形肩[118]贴近环形限位器[58]。如图3所示，第二拉杆[50]的柄舌部分[130]现已与第一拉杆[46]的柄舌部分[126]完全无传动的结合，于是第一拉杆[46]，燃料量调节构件[26]和调节器[30]就有效和自动地在发动机停车以后脱开空气-燃料混合比调节装置[38]。
为了以过量或最大量的燃料量供应去起动发动机，燃料关闭螺线管[338]通电把柱塞[342]从第一拉杆[46]返回到图5所示的位置。然后，图1所示的操作用风门手柄[202]用手按顺时针方向转动，将调节器弹簧[206]和燃料量调节构件[26]朝燃料增加的方向向左轴向移动直到燃料量调节构件[26]置于发动机起动前如图5所示的第一个定位置“A”为止。这燃料量调节构件[26]的第一予定位置“A”是为可靠地起动发动机而选择能过量或最大量供应燃料的位置。当燃料量调节构件[26]在燃料增加的方向上轴向地移动时，与第一拉杆[46]的一臂[86]接触并顺时针方向顶着角向移动装置[56]拉力将第一拉杆旋转到图5所示的第一予定角向位置。在第一拉杆[46]的第一预定角向位置，轴段[82]的径向孔[186、190]与第二拉杆[50]的轴向槽[194、198]不相对准。
因此，在发动机的初始摇动(起动)期间，由阀门装置[62]通过通道[166]、调节器壳体[34]的多级孔[162]、轴向通道[170]、轴[42]的径向孔[174、178]、内环槽[182]和轴段[82]的径向孔[186、190]立即输送已加压的发动机油并封闭与轴向槽[194、198]和环形流体压力腔室的通道。在环形流体压力腔室[158]内无流体压力的状况下，轴向偏移装置[52]就保持第二拉杆[50]轴向地与第一拉杆[46]脱开，以使空气-燃料混合比调节装置[38]不会阻止燃料量调节构件[26]移向位置“A”并在发动机起动期间持续提供过量或最大量的燃料供应。
当发动机靠自发动力起动和初始增速时，调节器[30]的环行离心飞重[210]以图1所示的逆时针方向转动将燃料量调节构件[26]朝燃料减少的方向上向右轴向地移动直到飞重[210]的离心力与调节器弹簧[206]的反向抗力成平衡时才停止。当燃料量调节构件[26]在燃料减少方向上从图5所示的过量或最大燃料供应位置“A”轴向地移动到图6所示的发动机正常运转位置“B”时，第一拉杆[46]就由于角向移动装置[56]的扭力作用而按逆时针旋转到第二预定角向位置，在此位置，第一拉杆的柄舌部分[126]变成基本上与第二拉杆[50]的柄舌部分[130]对准以利于传动接合，虽则此时柄舌部分[126、130]仍然轴向隔开。
当燃料量调节构件[26]接近或刚刚到达发动机正常运转位置“B”之前，要通过叫做空气-燃料混合比调定的予选位置，在此位置轴段[82]的径向孔[186、190]初步变成与第二拉杆[50]的较宽的轴向槽对准，而在其后的发动机运转期间继续保持对准。因此，当空气-燃料混合比调节装置[38]开始起作用时空气-燃料混合比调节调定就终了。
一旦径向孔[186、190]与轴向槽[194、198]保持对准时，阀门装置[62]从而就打开来自轴段[82]的到轴向槽[194、198]的加压的发动机润滑油通路引向环形流体压力腔室[158]。虽然有些流体从环形流体压力腔室[158]内通过前面提到的环形限位器[58]的径向间隙渗出，但是这些径向间隙选用得很小而发动机驱动油泵选用得够大，因而在发动机运转期间在环形流体压力腔室[158]内保持着足够的流体压力，在液压或其他受压流体力作用之下用以迅速移动第二拉杆[50]。相应地，第二拉杆[50]在液压下克服受压的轴向偏移装置[52]所选的压缩力被移动到图4所示的轴向接合位置，在此位置第二拉杆[50]的柱形部分[106]靠紧第一拉杆[46]。当第二拉杆[50]轴向接近第一拉杆[46]时，切成斜面的横向端面[134、138]能暂时地彼此接触并相互滑过以保证第二拉杆[50]的柄舌部分[130]顺利地倾斜到第一拉杆[46]的柄舌部分[126]上以便达到重叠条件的传动接合。
一旦第一和第二拉杆[46、50]的柄舌部分[126、130]在一角度方向轴向啮合或牢牢系固并由环形流体压力腔室的流体压力所保持时，如图1所示的空气-燃料混合比调节装置[38]就有效和自动地起作用或被接合，当输送到发动机燃烧的空气-燃料混合比下降低于某一预选值时，有选择地限制燃料量调节构件[26]朝燃增加的方向的行程。由于空气-燃料混合比调节装置[38]在发动机起动后只仅仅根据发动机有了压力和调节器[30]开始移动燃料量调节构件[26]从过量或最大量燃料供应位置“A”到一预选的空气-燃料混合比调节调定“B”才能作用，发动机起动期间产生烟气的量和时间有利减到最小。
在图1中，空气-燃料混合比调节装置[38]的活塞[226]和孔板片[222]表示出仅由于反压弹簧[286、290]的平衡才处于均衡位置。换句话说，图1和图5-7一样表示出增压器[22]基本上没有输送增压空气到空气气管[18]和空气-燃料混合比调节装置[38]的空穴[278]内。
在发动机运转期间当空穴[278]内的空气压力增加时，孔板[222]、活塞[226]和连杆[230]向右移动按顺时针方向去旋转图1中的第二拉杆[50]。当第二拉杆[50]按顺时针方向被旋转时，第一拉杆[46]和柱形部分[106]之间的摩擦接触引起第一拉杆按顺时针方向同时转动一个等量行程以使第一拉杆的一臂[86]进一步轴向地与燃料量调节构件[26]分隔开。因此，随着增压空气压力的增高，调节器[30]有可能使燃料量调节构件[26]朝着燃料增加方向进一步按比例移动。同样，当空气-燃料混合比调节装置空穴[278]内的空气压力下降时，按图1中的逆时针方向第二拉杆[50]和第一拉杆[46]被同样旋转，克服了调节器弹簧[206]的作用力，朝燃料增加的方向按比例地来限制燃料量调节构件[26]的移动。
在发动机起动以后空气-燃料混合比调节装置[38]有效起作用的燃料量调节构件的调定可以容易地调节如下首先把空气输送线[334]如图1所示与壳体[214]脱开，螺栓[326]从调节器壳体[34]稍微松开。然后，仅仅用手把空气-燃料混合比调节装置[38]作为一完整的组合件在支承和夹得不紧的两内外板[318、322]内，按图2所示的顺时针或逆时针方向转动，顺着螺纹将连杆[230]从管状衬套[246]推进或拉出，使得第一拉杆[46]作逆时针或顺时针方向转动，如图1或5-7所示。
一旦第一拉杆[46]的一臂[86]在燃料量调节构件所要求的轴向位置上与燃料量调节构件[26]接触时，螺栓[326]就再被拧紧到调节器壳体[34]，把空气输送线[334]再接到壳体[214]上。空气-燃料混合比调节调定值的选择是要在已起动的发动机有了足够的转速，由调节器[30]机械传感显示出来，并在空气-燃料混合比调节装置[38]开始起作用时能防止失速停车。
当发动机需要关闭时，燃料关闭螺线管[338]通电激劢将事先缩回的柱塞[342]向外移动接触并相对于第二拉杆[50]按逆时针方向转动第一拉杆[46]到图7所示的第三预定角位置。第一拉杆的一臂[86]就轴向把燃料量调节构件[26]朝燃料减少方向上向右移动到图7所示的燃料关闭位置“C”。要不然，也可用手工操作燃料关闭拉杆(图中未示)把第一拉杆[46]转动到第三角向位置。
在任何情况下，一旦发动机关闭时，环形流体压力腔室[158]内的流体压力在无补充的情况下通过环形限位器[58]的径向间隙泄出以使受压缩的轴向偏移装置[52]能自动轴向地从第一拉杆[46]脱开第二拉杆[50]如前所述。环形限位器[58]的径向间隙也选择持有足够的大小以便在环形流体压力腔室[158]内的流体压力能迅速泄出，以便轴向脱开第二拉杆[50]而使发动机有可能迅速重新起动。
图8-9的第二实施例与图1-7的第一实施例在操作原理上的主要区别在于用永久磁铁[346]起角向移动装置[56]的作用而不是用扭力弹簧。参改图8，当燃料量调节构件[26]轴向移动到发动机起动用的过量燃料供应位置“A”时，构件[26]直接接触并按逆时针方向旋转第一拉杆46到第一预定角向位置。在第一预定角向位置，第一拉杆[46]与磁力吸往的燃料量调节构件[26]由磁力栓在一起作联合移动，这是由于构件[26]十分接近永磁铁[346]所致。
当发动机靠自力起动和调节器[30]轴向移动燃料量调节构件[26]到发动机正常运转位置如图9所示的“B”时，磁力致使第一拉杆[46]跟随着燃料量调节构件[26]。这样，第一拉杆[46]转动到第二予定角位置，而就在该位置，第一拉杆和第二拉杆[46、50]基本上角向对准以利于传动接合，而且就此角向位置流体源[166]和流体动力装置[156]之间建立起流体沟通，而在已加压的流体动力作用下能轴向地移动第二拉杆[50]到轴向接合位置，类似于图4所示。
永久磁铁[346]的大小、强度和位置如此选择，当第一拉杆[46]接近第二预定角向位置时，作用在燃料量调节构件[26]上的有效的磁力逐渐减低直到构件[26]与第一拉杆[46]完全或基本上不再由磁力拴在一起为止。如图8-9所示的，当第一拉杆[46]从第一预定角向位置转动到第二预定角位置时，燃料量调节构件[26]和臂[86]的曲线部分之间的直接接触点或面逐渐移动更加离开磁铁[346]直到发生无磁性拴力为止。通过这种结构，第一拉杆[46]燃料量调节构件[26]之间的磁性吸引作用的逐渐减少可以保证磁性的脱离拴合系平稳地发生，从而有助于防止构件[26]在与臂[86]分离开时，出现跳动和突然振动，这就可能会暂时干扰调节器的正常运转。
图10的第三实施例与图8-9的第二实施例的工作原理基本区别在于配重[350]，而不是永久磁铁，起着角向移动装置[56]的作用。配重[350]配置在第一拉杆另一臂[90]上，以便当燃料量调节构件[26]从过量燃料位置“A”轴向移动到发动机正常运转位置“B”时，第一拉杆[46]的臂[86、90]由于重力而变得与不平衡。这种不平衡状态自然而然造成第一拉杆从第一预定角向位置转动到图10所示的第二予定角位置的自动平衡状态。当然，正常的发动机振动也有助于第一拉杆[46]转动到其平衡状态。
本发明的其它方面，目的和优点可从附图、说明书和所附的权利要求
中研究获得。
权利要求
1.用于内燃机的一种流体传动断连杆机构[10]，该发动机具有壳体[34]；仅仅用于发动机运转期间加压的流体源[116]；能朝着两个方向移动的燃料量调节构件[26]，朝增加燃料方向(+)在每燃烧循环期间往发动机增加燃料供应量，朝减少燃料方向(-)在每一燃烧循环期间往发动机减少燃料供量；控制燃料量调节构件的位置的调节器[30]；和超控装置[38]，当输送到发动机燃烧室内的空气对燃料的混合比下降低于某一予选值时该超越装置[38]就会有选择地超控发动机运转期间的调节器[30]以防止燃料量调节构件[26]朝增加燃料方向上(+)移动；上述流体传动断连杆机构[10]适用于有效地连接在超控装置[38]和燃料量调节构件[26]之间，并包括第一柱杆[46]，有轴段[82]装在壳体[34]内可以转动，和臂[86]用来摆动到与燃料量调节构件[26]相接触；第二拉杆[50]，以框轴方式连接到上述超控装置[38]上，并装在轴段[82]上可以转动，而且在轴向脱开位置和轴向接合位置之间可作轴向移动；在轴向脱开位置第二拉杆[50]与第一拉杆[46]完全无传动的接合，而在轴向接合位置第二拉杆[50]以一定的角度方向可传动地与第一拉杆[46]接合；轴向偏移装置[52]用于使第二拉杆[50]轴向偏移至轴向脱开位置；轴向移动装置[56]用于转动第一拉杆[46]，以使两拉杆的轴向可接合部分基本上角向对准以利于传动接合；流体动力装置[156]用于顶着轴向偏移装置[52]的偏移力，当已知加压的流体流体到那里把第二拉杆[50]移动到轴向接合位置；阀门装置[62]用于当第一拉杆[46]被转动到第一予定角度位置时，有选择地封闭流体源[166]和流体动力装置[156]之间的流体通道，以及当第一拉杆[46]被转到第二个预定的第二个预定的角向位置时有选择地打开流体源[166]和流体动力装置[156]之间的流体通道，以便在已加压的流体动力作用下把第二拉杆[50]轴向地移到轴向接合位置。
2.根据权利要求
1所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的阀门装置是由轴段[82]和第二拉杆[50]共同所确定。
3.根据权利要求
2所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的阀门装置[62]包括在轴段[82]内确定的径向孔[186，190]和在第二拉杆[50]内所确定的轴向槽[194，198]并与轴段[82]面接，上述轴段[82]的径向孔[186，190]是适用于与流体源[166]作连续的连通而且位于一径向平面内，该平面始终相交于第二拉杆[50]的轴向槽[198，194]，上述第二拉杆[50]的轴向槽[194，198]是与流体动力装置[156]连续相连通，当第一拉杆[46]在第一予定角度位置时上述轴段[82]的径向孔[186，190]与第二拉杆[50]的轴向槽[194，198]是不对准的，当第一拉杆[46]在第二预定角度位置时上述轴段[82]的径向孔[186，190]与第二拉杆[50]的轴向槽[194，198]是对准的。
4.根据权利要求
1所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的流体装置包括由第二拉杆[50]和轴段[82]所共同确定的流体压力腔室[158]。
5.根据权利要求
4所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的流体压力腔室[158]当第二拉杆[50]轴向移动朝向轴向结合位置时体积膨胀，而当第二拉杆[50]轴向移动朝向轴向脱开位置时其体积收缩。
6.根据权利要求
5所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的流体压力腔室[158]还由第二拉杆[50]的轴向埋头孔壁[114]和径向装在第二拉杆[50]和轴段[82]之间的环形限位器[58]所确定，上述环形限位器[58]有一径向圆周面[154]，在该圆周面上轴向埋头孔壁[114]当第二拉杆[50]移动朝向轴向脱开位置时受到导向。
7.根据权利要求
1所述的流体传动断连杆机[10]，其中，其中所述的第一拉杆[46]在发动机起动前由燃料量调节构件[26]在增加燃料的方向(+)移动到第一予定位置(A)而被转动到第一予定角度位置和其中，第一拉杆[46]在发动机起动以后当调节器[30]开始在减少燃料方向上移动燃料量调节构件[26]到第二予定位置(B)时第一拉杆[46]被角向移动装置[56]转动到第二予定角向位置。
8.根据权利要求
1所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的轴向偏移装置[52]和角向移动装置[56]为一螺旋压缩和转矩弹簧[140，142，146]的组合件，是套装在轴段[82]之上，并轴向位置在第二拉杆[50]和第一拉杆[46]之间。
9.根据权利要求
1所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的轴向偏移装置[52]为一螺旋压缩弹簧[140]，套装置在轴段[82]上，并轴向位置在第二拉杆[50]和第一拉杆[46]之间。
10.根据权利要求
1所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的角向移动装置[56]包括永久磁铁[346]，系连接到上述第一拉杆的一个臂[86]上或连接到上述燃料量调节构件[26]上并用于用磁性吸引上述第一拉杆的另一臂[86]或上述燃料量调节构件[26]。
11.根据权利要求
10所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的永久磁铁[346]被连接到第一拉杆臂[86]并被定位，以使当第一拉杆[46]转动到第一预定角向位置时磁体[350]应与燃料量调节构件[26]由磁性拴在一起进行联合移动，并且当第一拉杆[46]从此以后被转动到第二予定角向位置时作用在燃料量调节构件[26]上的有效磁力逐渐减低。
12.根据权利要求
1所述的流体传动断连杆机[10]其中所述的角向移动装置[56]包括配重[350]，系被连接到第一拉杆[46]上并被定位，以使第一拉杆[46]受配重[350]的偏移从第一予定角向位置转动到第二予定角向位置。
13.根据权利要求
1所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的第一和第二拉杆[50，46]各具有柄舌部分[126，130]，均系彼此横向面对并互补成形，第二拉杆[50]轴向接合第一拉杆[46]时，以重叠关系相互倾斜盖上。
14.用于内燃机的一种流体传动断连杆机构[10]，该发动机具有壳体[34];仅适应发动机运转期间升压的流体源[166];燃料量调节构件[26]，可在朝增加燃料方向(+)和减少燃料方向(-)两个方向移动，在每个燃料循环期间，朝增加燃料方向(+)移动来增加输送到发动机内的燃料量，朝减少燃料方向(-)移动来减少输送到发动机内的燃料量，调节器[30]控制燃料量调节构件[26]位置的和超控装置[38]，用来当输送到发动机燃烧的空气对燃料的混合比下降低于某一予选值时，有选择地超控发动机运转期间的调节器[30]以防止燃料量调节构件[26]在增加燃料方向上(+)移动;上述流体传动断连杆机构[10]适应有效地连接在超控装置[38]和燃料量调节构件[26]之间，并包括第一拉杆[46]有轴段[82]适应以枢轴方式装在壳体[34]内和一对相对固定的臂[86，90]从轴段[82]径向延伸其中臂之一[86]适应摆到与燃料量调节构件[26]相接触;第二拉杆[50]适应以枢轴方式连接到上述超控装置[38]和可转动地装在轴段[82]上，并且在轴向脱开位置和轴向接合位置之间可轴向移动，在轴向脱开位置第二拉杆[50]与第一拉杆[46]完全无传动的接合，在轴向接合位置第二拉杆[50]在一角向方向可传动地接合第一拉杆[46]。该拉杆[50]和轴段[82]共同确定一可膨胀和收缩的流体压力腔室[158]，当第二拉杆[50]轴向移动朝向轴向接合位置时该流体压力室[158]体积膨胀，当第二拉杆[50]轴向移动朝向轴向脱开位置该流体压力腔室[158]体积收缩;弹性偏移装置[140，142，146]用于既轴向弹性地偏移第二拉杆[50]朝向轴向脱离位置，又角向弹性地，相对于第二拉杆[50]，偏移第一拉杆[46]的另一臂[90]，以使拉杆的轴向可接合位置基本上彼此角向相对准的以利可传动的接合;阀门装置[62]，确定在上述轴段[82]和第二拉杆[50]内用于有选择地封闭和打开流体压力腔室[158]和流体源[166]之间的通道，当在发动机起动前通过燃料量调节构件[26]在增加燃料方向(+)上移动到第一予定位置(A)第一拉杆[46]在弹性偏移装置[140，142，146]的相反方向上被转动到第一予定角度位置时，上述阀门装置就封闭通往流体压力腔室[158]的流体通道，在发动机起动以后，调节器开始在减少燃料方向上(-)移动燃料量调节构件[26]到第二予定位置(B)，第一拉杆[46]被弹性偏移装置[140，142，146]转动到第二予定角度位置时，上述阀装置[62]就打开通往流体压力腔室[158]的流体通道以便在已加压流体动力作用下轴向地移动第二拉杆[50]到轴向接合位置。
15.根据权利要求
14所述的流体传动断连杆机[10]，其中所述的阀门装置[62]包括径向孔[186，190]在轴段[82]内确定和轴向槽[194，198]在第二拉杆[50]内确定并与轴段[82]面接，上述轴段[82]的径向孔[186，190]适应与流体源[166]保持连续的连通而且位于一个径向平面，该径向平面始终与第二拉杆[50]的轴向槽[194，198]相交;上述第二拉杆[50]的轴向槽[194，198]与流体压力腔室[158]系连续相连通，当第一拉杆[46]在第一预定角度位置时，上述轴段[82]的径向孔[186，190]与第二拉杆[50]的轴向槽[198，194]不对准，当第一拉杆[46]在第二预定角度位置时，上述轴段[82]的径向孔[186，190]与第二拉杆[50]的轴向槽[194，198]相对准。
16.用于内燃机的一种空气-燃料混合比调节系统[14]具有壳体[34]和流体源[166]，该流体源[166]仅在适用发动机运转期间被加压，上述空气-燃料混合比调节系统包括燃料量调节构件[26]，可以既在增加燃料的方向上(+)移动又在减少燃料方向(-)上可移动，在每一个燃循环期间在增加燃料方向(+)移动以增加输送到发动机的燃料量，在减少燃料方向(-)上移动以减少输送到发动机的燃料量;调节器[30]，根据传感显示的发动机速度控制燃料量调节构件[26]的位置，超越装置[38]，在发动机运转期间用于有选择地超控调节装置[30]，当输送到发动机燃烧室的空气对燃料混合比下降低于予送值时，防止燃料调节构件[26]在燃料增加方向(+)上的移动;流体传动断连杆机构[10]，有效地连接在超控装置[38]和燃料量调节构件[26]之间，该机构[10]包括第一拉杆[46]，有轴段[82]适应可旋转地装在壳体[34]，和臂[86]适应摆动到与燃料量调节构件[26]相接触;第二拉杆[50]，以枢柱方式连接到超轴装置[38]又可转动地装在轴段[82]上，而且也可在轴向脱开位量和轴向结合位置之间轴向移动，在轴向脱开位置第二拉杆[50]与第一拉杆[46]完全无传动接合，在轴向结合位置第二拉杆[50]，在一定的角向方向传动也接合第一拉杆[46];轴向偏移装置[52]，用于轴向地偏移第二拉杆[50]相向轴向脱离位置;角向移动装置[56]，用于相对于第二拉杆[50]转动第一拉杆[46]，以使拉杆的轴向可接合位置基基本上角向对准有利传动接合;流体动力装置[156]，用于当已加压的流体输送到其内时，顶着轴向偏移装置[52]的偏移压力移动第二拉杆[50]到轴向结合位置;阀门装置[62]，用于当第一拉杆[46]转动到第一予定角度位置时有选择地封闭流体源[166]和流体动力装置[156]之间的流体通道，当第一拉杆[46]转动到第二予定角度位置时，就有选择地打开流体源[166]和流体动力装置[156]之间的流体通道以便在已加压流体动力作用下把第二拉杆[50]轴向地移动到轴向接合位置。
17.根据权利要求
16所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的阀门的装置[62]是由轴段[82]和第二拉杆[50]共同地确定。
18.根据权利要求
17所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的阀门的装置[62]包括在轴段[82]内确定的径向孔[186，190]和在第二拉杆[50]内确定的和与轴段[82]面接的轴向槽[194，198];上述轴段[82]的径向孔[186，190]适应与流体源[166]保持连续的连通并位于一个径向平面内，该平面始终与第二拉杆[50]的轴向槽相交;上述的第二拉杆[50]的轴向槽[194，198]是与流体动力装置[156]保持连续连通，当第一拉杆[46]在第一预定角度位置时上述轴段[82]的径向孔[186，190]与第二拉杆[50]的轴向槽[198，194]不对准，而当第一拉杆[46]在第二预定角度位置时上述轴段[82]的径向孔[186，190]与第二拉杆[50]的轴向槽[194，198]就对准。
19.根据权利要求
16所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的流体动力装置[156]包括由第二拉杆[50]和轴段[82]共同确定的流体压力腔室[158]。
20.根据权利要求
19所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的流体压力腔室[158]当第二拉杆[50]轴向移动朝向轴向接合位置时其体积膨胀，而当第二拉杆[50]轴向移动朝向轴向脱离位置时其体积收缩。
21.根据权利要求
20所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的流体压力腔室[158]系进一步由第二拉杆[50]的轴向埋头孔壁[114]和径向装配在轴段[82]与第二拉杆[50]之间的环形限位器[58]所确定;上述环形限位器[58]具有径向圆周面[154]，当第二拉杆[50]移动朝向轴向脱离位置时，埋头孔壁[114]在圆周面[154]上受到导向。
22.根据权利要求
16所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的第一拉杆[46]在发动机起动之前由燃料量调节构件[26]在增加燃料方向(+)上移到第一预定位置(A)而被转动到第一预定角度位置，而在发动机起动以后，当调节器[30]开始在减少燃料方向(-)上移动燃料量调节构件[26]到第二预定位置(B)时，第一拉杆[46]被角向移动装置[56]转动到第二预定角度位置。
23.根据权利要求
16所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的轴向偏移装置[52]和所述的角向移动装置[56]是一螺旋压缩弹簧和转矩弹簧[140，142，146]的组合套装在轴段[82]上并轴向位于第二拉杆[50]和第一拉杆[46]之间。
24.根据权利要求
16所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的轴向偏移装置[52]系一螺旋压缩弹簧[140]，套装在轴段[82]上并轴向位于第二拉杆[50]和第一拉杆[46]之间。
25.根据权利要求
16所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的角度移动装置[56]包括一永久磁铁[346]，能连接到上述第一拉杆一个臂[86]或上述燃料量调节构件[26]并用于磁性地吸引上述第一拉杆的另一臂[86]或上述燃料量调节构件[26]。
26.根据权利要求
25所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的永久磁铁[346]系连接到第一拉杆臂[86]上并被固定以使当第一拉杆被转动到第一预定角度位置时，适应与燃料量调节构件[26]磁性地拴在一起作联合的移动，以使在其后当第一拉杆[46]被移动到第二预定角度位置时，有效地作用在燃料量调节构件[26]上的磁性力逐渐减小。
27.根据权利要求
16所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的角向移动装置[56]包括一配重[350]，系被连接到第一拉杆[46]上并固定之，以使配重[350]偏移第一拉杆[46]，使其从第一预定角向位置转动到第二预定角度位置。
28.根据权利要求
16所述的空气一燃料混合比调节系统[14]，其中所述的第一和第二拉杆[50，46]各有柄古部分[126，130]，系彼此横向面对，而且当第二拉杆[50]轴向接合第一拉杆[46]时，是互补成形，以使达到以重叠关系相互倾斜复盖。
专利摘要
发动机用的空气—燃料混合比调节系统[14]包括流体传动断连杆机构[10]，系有效地连接在空气燃料混合比调节装置[38]和燃料量调节构件[26]之间。在发动机起动期间，该机构[10]使装置[38]失效，使发动机有可能有过量的燃料供应。装置[38]在发动机起动后由机构[10]自动地启动起作用。这一结构使发动机在起动期间产生的烟气量和时间都减少到最小，节省和简化装置[38]的造价和结构，并有可能容易地调节空气—燃料混合比的调定。
文档编号F02M7/12GK86104512SQ86104512
公开日1988年1月6日 申请日期1986年6月28日
发明者布鲁宁E·尤金 申请人:卡特彼拉有限公司