[发明专利]活塞发动机通用点火触发平台系统

说明书

技术领域

活塞式内燃发动机汽缸的点火，按照曲轴旋转的圆周相位角来说，需要有一定的提前角，即，油气混合气需要在活塞到达上止点之前的某一时刻被点燃，使混合气有时间充分燃烧，从而使发动机发出最佳效力。提前角是可以计量的，并且是必须加以管理的。提前角本身只是是一个位置概念，但在实际使用中，它的表达载体一般是一个具有一定自身延展长度的导磁体，被安装或焊接在与曲轴同步转动的零件或装置上，通常称之为“触发平台”，用以与触发器构成感应曲轴旋转相位的传感系统（然后给点火器发出点火信号），见附图1。于是，对于点火提前角的管理通常就有两方面内容，一，触发平台前沿（迎触发器的那条边）在曲轴旋转圆周上的具体相位角度，即通常所说的“点火提前角”是多少；由于这个角度描述触发平台与其转动载体之间的外部相对位置，所以本人也简称之为触发平台的“外角”。二，触发平台自身的长度是多少，这通常也用角度来表示，一般叫做“触发角（或叫“触发区间”，它对于现代流行的自动或半自动进角控制装置是有意义的：平台前沿只触发进角控制器的控时起始时刻而并不直接触发汽缸点火，进角控制器通过计算来动态地控制实际点火时间，从而实现点火提前角的动态调空）。由于这个角度描述触发平台自身的内部参量，本人就简称之为“内角”。本发明专利要说的“通用点火触发平台系统”，是一种管理内、外角的装置，但同时它还能管理迄今为止人们尚未顾及到的另外三方面内容。

背景技术

在具体工艺上，触发平台一般就是一小块具有特定长度的磁铁或导磁金属，通常被焊接在一个与曲轴同步转动的零部件上，比如外磁式发电机的转子外壳，见附图1，螺旋桨桨箍，见附图2，或者直接就在曲轴上，等等，即一次性永固安装。这样做，在试图进一步优化点火内、外角时就带来了问题。一，如果需要调整改变触发平台的内、外角，就得把已经焊好的金属片拆卸下来（实际上几乎是不可能的），找好新的角度位置后再重新焊上去。自动进角装置只是在已有的前沿触发下工作，而无法改变现有的前沿位置。而对于像发动机反转这样的顺理成章的要求来说，即便是内、外角角度数都不变，提前角也因为与正转时相对于上止点是对称关系——还是需要调变触发平台安装位置——区区反转就变成可望而不可即的事情。就更不用说，即便是用强力手段把触发平台拆卸下来，调变了内、外角，但是，如何准确地确定角度调变量，则又成了问题，因为缺乏任何直接的现场依据，见附图3。显然，一，触发平台如果能够用像螺丝刀这样的简易工具就可以手动随意装卸、调整，而不依赖于像焊接等的一次性永固安装手段和像切割等的破坏性拆卸手段，来无障碍、无损伤地调整和改变内、外角，并且，如果需要的话还能够按照原样原址重复按扎安装，就好了。二，如果触发平台的载体零件上有角度刻度，让使用者可以直接观察和读取各个角度值与变化量，就好了。而能够轻松满足包括正、反转变换时的内、外角调变，和设置在触发平台现场的角度读数体系，就是本发明所要解决的新的三大方面问题中的两个。

而在一个更高的层面上，设计和制造出这样的调角变角装置，则已经成为一种明确的需求。本人设计开发了一个小型发动机系列，设计理念是，将发动机本机（见附图4）结构设计得十分还原、通用，以至于，它不为任何特定外部通用装置（发电系统、电启动系统、减速系统、联轴器、化油器，等，当然还包括本专利的“通用点火触发平台系统”和相应的触发器）牺牲任何结构，从而使这台本机便于与相应的外设实现多种搭配，就像拼积木那样，进一步构成不同的机型配置，比如，直驱版（曲轴直接驱动），见附图5，减速版，见附图6，串联版，见附图7，等等。这样做的结果是，明明仅有一台本机，却可以构成一个“发动机系列”，充分体现机型开发的深度。就小型发动机而言，这种设计理念迄今为止在世界上尚无人实现。因为，这种设计理念给相关零、部件设计带来巨大困难，它要求所有外部零配件都要在不同版本（乃至下面要讲到的不同“机型”）之间通用，而不是针对每个版本都单独设计开发出一套零件来。本发明的“通用点火触发平台系统”，就是这种设计理念的产物之一。而解决在不同版本、不同机型之间点火触发平台的通用性问题，则是本专利在解决“正、反转”和“调角刻度”之外，所要解决的第三方面新问题。