CN101421509B - 二冲程发动机 - Google Patents

Abstract

提供一种二冲程发动机，其具有点火模块(16)，该点火模块(16)接收来自检测永久磁铁(141)的磁性传感器(9)的检测信号，并将点火信号送信到点火火花塞(4)，在与发动机的旋转同步旋转的凸缘部(14)的一处设置永久磁铁(141)，将磁性传感器(9)安装在设置于发动机主体(1)侧的二处位置的传感器安装部(31)、(32)的任一个上，即安装在与发动机的旋转方向对应的一方的传感器安装部(31)、(32)上。根据这样的构成，由于永久磁铁(141)仅被设置在一个部位上，所以很难受到噪声的影响。此外，通过传感器的安装位置的改变，使用相同的零件结构的发动机，能够容易地应对正转、反转的规格。

Description

二冲程发动机

技术领域

本发明涉及一种二冲程发动机，具体地说涉及一种在正转或者反转的任一旋转方向都可以使用的二冲程发动机。

背景技术

一直以来，为了使二冲程发动机中的点火火花塞放电，公知的是以下的构成。

即，在与发动机的旋转同步旋转的旋转部上设置用于检测旋转位置的被检测部，具体地说设置永久磁铁，并且可与该永久磁铁对置地设置点火火花塞，通过伴随于旋转部的旋转，永久磁铁通过点火火花塞的附近，点火火花塞被起电，将该电动势供应给点火火花塞而使其放电。

此时，为了使发动机适当地工作，在点火火花塞的放电到达适当的时刻，即活塞到达上止点的时刻，需要在该时刻的规定时间之前使点火火花塞放电。因此，在以点火火花塞的设置位置为基准的情况下，永久磁铁被设置在旋转部上的位置，相对于活塞的上止点的与点火火花塞对置的位置，成为在旋转方向的相反方向上以规定角度分开的位置。

此外，在近年，从对发动机的小型化的要求出发，一般的方法是取代点火火花塞而使用磁性传感器，根据磁性传感器检测出永久磁铁时产生的检测信号，通过蓄电池使点火火花塞放电。

另一方面，例如，在无线电操纵飞机的双引擎机上搭载的发动机中，为了抵消发动机的反作用，需要使左右的发动机相互反转。

但是，如前所述，在使以向一方向旋转的方式适当调整了点火时刻的发动机简单地反转的情况下，由于在活塞通过上止点后检测出永久磁铁，所以不能在适当的时刻进行点火火花塞的放电。

因此，提出有即使在使发动机反转的情况下，也能够在适当的时刻进行点火火花塞的放电的方法(例如，专利文献1)。

在专利文献1中，在活塞的上止点从与传感器对置的旋转部的规定位置，在旋转部的旋转方向的前后以一定角度分开的两个位置上，通过分别设置用于检测旋转位置的被检测部，具体地说设置向旋转部的径向外侧突出的齿，从而即使在正、反转时也在适当的时刻进行点火火花塞的放电。

专利文献1：日本特开2002-242809

但是，在专利文献1的方法中，通过对检测各个齿而输出的多个信号进行处理，从而进行点火火花塞的控制，因此存在容易对从传感器输出的信号进行误检测的问题。

本发明的目的在于提供一种二冲程发动机，即使在发动机的旋转方向为正转、反转的任一种情况下，也能够在适当的时刻进行点火火花塞的放电，且能够精度良好地对从传感器输出的信号进行检测。

本发明的二冲程发动机，其具有：在与发动机的旋转同步旋转的旋转部上设置的旋转位置检测用被检测部；检测该旋转位置检测用被检测部且安装在发动机主体侧的传感器；接收来自该传感器的检测信号并将点火信号发送给点火火花塞的点火时刻控制机构，该二冲程发动机的特征在于：所述旋转位置检测用被检测部设置在旋转部的一处位置，且在发动机主体侧的两处位置设置传感器安装部，根据发动机的旋转方向，在这两处的传感器安装部的其中一个上安装传感器，设置在发动机主体侧的传感器安装部的形成位置是如下两处位置：一是通过传感器检测出发动机的规定方向的旋转时的适当点火时刻的位置，二是通过传感器检测出发动机的与规定方向的旋转为反转时的适当点火时刻的位置。

根据该发明，由于旋转位置检测用被检测部仅被设置在旋转部的一处，所以很难误检测从传感器输出的信号，从而能够精度良好地检测。此外，由于传感器安装部被设置在发动机主体侧的二处位置，所以根据发动机的旋转方向，改变传感器的安装位置，由此使用由相同的零件结构形成的发动机，从而能够容易地应对正转、反转的规格。即，即使在发动机的旋转方向为正转、反转的任一种的情况下，相比于活塞到达上止点的时刻也能够在规定时刻前使点火火花塞放电。另外，由于传感器安装部的形成位置被设置在对发动机的正转、反转时的适当点火时刻进行检测的位置上，所以能够在更适当的时刻进行点火火花塞的放电。

在本发明的二冲程发动机中，优选的是设置在发动机主体侧的传感器安装部的形成位置是如下两处位置：一是在以气缸侧为上方的方式配置发动机主体的状态下，设置在发动机上的曲轴箱的下部侧位置，二是在曲轴箱的侧部侧，且从消音器离开的位置。

根据本发明，在发动机的驱动时，与在气缸以及消音器接近的位置上设置传感器安装部的情况相比，能够减轻从气缸以及消音器向传感器传递的热的影响，从而能够使耐久性提高。

在本发明的二冲程发动机中，优选的是旋转位置检测用被检测部由永久磁铁构成，且传感器由磁性传感器构成。

根据该发明，磁性传感器通过检测出永久磁铁的磁场，能够在非接触状态下检测发动机的旋转，且不阻碍发动机的旋转。进而，即使在附着灰尘的环境下使用发动机的情况下，也能够精度良好地检测从磁性传感器输出的信号。

在本发明的二冲程发动机中，优选的是旋转位置检测用被检测部安装在旋转部的与发动机主体对置的侧面上。

根据该发明，能够使旋转位置检测用被检测部与传感器接近，从而能够更加精度良好地检测从传感器输出的信号。此外，因为旋转位置检测用被检测部被安装在侧面上，所以不会在离心力的作用下从旋转部脱落。

图1是表示本发明的一实施方式的正转时的二冲程发动机的主视图；

图2是表示所述实施方式的正转时的二冲程发动机的右侧视图；

附图说明

图3是表示所述实施方式的反转时的二冲程发动机的主视图；

图4A是表示所述实施方式的二冲程发动机的发动机的下止点状态的概略图；

图4B是表示所述实施方式的二冲程发动机的发动机的正转时的适当点火时刻状态的概略图；

图4C是表示所述实施方式的二冲程发动机的发动机的上止点状态的概略图；

图4D是表示所述实施方式的二冲程发动机的发动机的反转时的适当点火时刻状态的概略图；

图中：

1—发动机主体；2—气缸；3—曲轴箱；4—点火火花塞；5—曲轴；6—绝缘体；7—汽化器；8—消音器；9—磁性传感器；13—螺旋桨毂(propellerhub)；14—凸缘部；15—螺旋桨夹持部；16—点火模块；17—蓄电池；31—正转时用传感器安装部；32—反转时用传感器安装部；141—永久磁铁。

具体实施方式

以下，基于附图对于本发明的实施方式进行说明。

图1是本发明的一实施方式的无线电操纵飞机用二冲程发动机的规定方向的旋转时，即后述的正转时的主视图，图2是该发动机的右侧视图。

图1及图2所示的二冲程发动机，作为主要的构成要素包括：发动机主体1；在发动机主体1的图1中上侧的一端设置的点火火花塞4；通过发动机主体1的未图示的轴承旋转自如地被支承的曲轴5(后述)；在发动机主体1的图1中右侧的侧面，隔着绝缘体6安装的汽化器7；以及在发动机主体1的图1中左侧的侧面安装的消音器8。

发动机主体1具备具有多个翅片的气缸2以及在气缸2的图1中下侧设置的曲轴箱3。

在曲轴箱3的两个部位，即，在以气缸2侧为上方的方式配置发动机主体1的状态下，在曲轴箱3的下部侧位置和在侧部侧且从消音器8离开了的位置上，各自设有传感器安装部31、32。

根据这样的构成，由于传感器安装部31、32从发热的气缸2及消音器8离开，所以能够减轻对在传感器安装部31、32上安装的磁性传感器9的热影响，从而能够使磁性传感器9(后述)的耐久性提高。

这些传感器安装部31、32构成为包括从曲轴箱3突出形成的一对凸台(boss)和在该凸台上形成的未图示的螺纹孔。

此外，在这些传感器安装部31、32中，曲轴箱3的下部侧位置的传感器安装部31是用于由传感器检测出二冲程发动机的规定方向的旋转(以下，称为正转)的适当点火时刻的部件(以下，称为正转时用传感器安装部31)，另一方面，在曲轴箱3的侧部侧，且从消音器8离开的位置的传感器安装部32是用于由传感器检测出二冲程发动机的与规定方向相反方向的旋转(以下，称为反转)的适当点火时刻的部件(以下，称为反转时用传感器安装部32)。

在正转时用传感器安装部31上安装作为检测二冲程发动机的正转时的适当点火时刻的传感器的磁性传感器9。

磁性传感器9构成为具有传感器主体部10和法兰部11，在法兰部11上形成未图示的传感器安装用的孔。通过将螺栓12贯通该传感器安装用的孔，并拧入固定在正转时用传感器安装部31、或者反转时用传感器安装部32的一对凸台上形成的螺纹孔中来安装磁性传感器9。

此外，在从曲轴箱3向图2中左侧突出的位置上安装作为旋转部的螺旋桨毂13，螺旋桨毂13与二冲程发动机的旋转，即与曲轴5(后述)的旋转同步旋转。

螺旋桨毂13构成为具有与曲轴箱3接近而形成的凸缘部14和用于夹持无线电操纵飞机的螺旋桨的螺旋桨夹持部15。在凸缘部14上，在与发动机主体1对置的侧面上设有作为旋转位置检测用被检测部的永久磁铁141。

此时，在凸缘部14上，在与发动机主体1对置的侧面形成孔，从而永久磁铁141通过粘接剂被固定于该孔。此外，该孔被形成在磁性传感器9可以检测到永久磁铁141的位置上。

永久磁铁141被固定在设置于凸缘部14侧面的孔中，由此能够使永久磁铁141和磁性传感器9接近，从而能够更高精度地检测从磁性传感器9输出的信号。进而，永久磁铁141不会由于离心力而从凸缘部14脱落。

此外，由于使用凸缘部14作为安装永久磁铁141的旋转部，所以不需要其他特别的零件，且由于是直径比较大的零件，所以通过磁性传感器 9容易检测出永久磁铁141，进而，还有磁性传感器9对发动机主体1的安装也容易的优点。

在磁性传感器9上，在图1中左侧的位置连接作为点火时刻控制机构的点火模块16，在点火模块16上通过规定的高压线或电缆连接点火火花塞4及蓄电池17。点火模块16接收磁性传感器9检测出永久磁铁141通过的信号，从而将来自蓄电池17的电压升压至需要的电压并输送到点火火花塞4。

此时，由于永久磁铁141仅被设置在凸缘部14的一个部位上，所以能够精度良好地检测出从磁性传感器9输出的信号。

此外，磁性传感器9通过检测出永久磁铁141的磁场，能够以非接触的方式检测出发动机的旋转，且不会阻碍发动机的旋转。进而，即使在附着灰尘的环境下使用发动机的情况下，也能够精度良好地检测从磁性传感器9输出的信号。

另一方面，图3是将图1、图2所示的一实施方式的无线电操纵飞机用二冲程发动机适用于反转用的情况下的主视图。

在二冲程发动机反转时，如图3所示，磁性传感器9被安装在对二冲程发动机的反转时的适当点火时刻进行检测的反转时用传感器安装部32上。

其次，关于本实施方式的二冲程发动机的动作，参照图4A～图4D进行说明。

图4A～图4D表示发动机主体1的内部构造(以下，称为发动机内部)的概略。这里，图4A表示活塞的下止点的发动机内部的状态，图4B表示正转时的适当点火时刻的发动机内部的状态，图4C表示活塞的上止点的发动机内部的状态，图4D表示反转时的适当点火时刻的发动机内部的状态。

在气缸2中滑动自如地插入活塞18，连接杆19的一端旋转自如地与活塞18连结。曲轴5旋转自如地与连接杆19的另一端连接。曲轴5的一端侧通过曲轴箱3具有的未图示的轴承被旋转自如地支承，且露出在曲轴箱3的外部，在其露出部上安装所述的螺旋桨毂13。

通过这样的构成，活塞18的上下运动通过连接杆19被变换为曲轴5 的旋转运动，伴随着曲轴5的旋转，螺旋桨毂13旋转。进而，凸缘部14与螺旋桨毂13的旋转同步旋转，伴随于此，永久磁铁141旋转。

此外，在气缸2上形成有通过图4A～图4D中未图示的绝缘体6与汽化器7连通的吸气端口21和与消音器8连通的排气端口22。

发动机内部具有在活塞18的上部形成的气缸室23以及在活塞18的下部形成的曲柄室24，还形成有使气缸室23和曲柄室24连通的扫气通路25。

关于本实施方式的发动机的正转(箭头A)时的动作，也参照图4A～图4D进行说明。此时，磁性传感器9被安装在对二冲程发动机的正转时的适当点火时刻进行检测的正转时用传感器安装部31上。

并且，由于发动机的动作为循环运动，所以将活塞18的下止点(图4A)作为起点进行说明。

首先，通过发动机的旋转，当活塞18从下止点(图4A)上升时，曲柄室24的压力开始下降且气缸室23的压力开始上升，从而在气缸室23内开口的扫气通路25及排气端口22顺次关闭。并且，通过曲柄室24的压力下降，在汽化器7中燃料和空气被混合了的混合气经由绝缘体6从吸气端口21被吸入曲柄室24中。

其后，活塞18进一步上升，当曲轴5的旋转角达到适当点火时刻即上止点之前45°的位置(图4B)时，磁性传感器9检测出永久磁铁141。然后，点火模块16接收来自磁性传感器9的检测信号，根据该接收了的信号，通过蓄电池17使点火火花塞4放电，从而对气缸室23内的混合气点火。

此时，活塞18由于在发动机的旋转的惯性力的作用下继续上升，所以活塞18到达上止点(图4C)，接着，当在混合气的爆炸力的作用下活塞18开始下降时，由于在吸气端口21设有未图示的止回阀，所以曲柄室24的压力开始上升。

进而，当活塞18下降时，排气端口22及扫气通路25顺次变为在气缸室23开口的状态，在从排气端口22排出燃烧后的混合气的同时，从扫气通路25流入曲柄室24的混合气，将残留在气缸室23的燃烧后的混合气从排气端口22扫气。

然后，在发动机的旋转的惯性力的作用下，通过下止点，活塞18开始上升，由此曲柄室24的压力开始下降，并且扫气通路25及排气端口22顺次关闭，反复进行上述循环。

另一方面，在本实施方式的发动机的逆循环(箭头B)时，如图3所示，磁性传感器9被安装在反转时用传感器安装部32上。因此，当曲轴5的旋转角到达适当点火时刻即上止点之前、例如45°的位置(图4D)时，磁性传感器9检测出永久磁铁141。即，本实施方式的发动机，即使在反转(箭头B)时，也与正转(箭头A)时同样地工作。

这样，通过对应于发动机的旋转方向来改变磁性传感器9的安装位置，由此使用由相同的零件结构形成的发动机，能够容易地与正转、反转的规格对应。即，即使在发动机的旋转方向为正转、反转的任一种的情况下，相比于活塞到达上止点的时刻也能够在规定时刻前使点火火花塞放电。

并且，本发明不仅限于所述实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等也被包含在本发明中。

例如，在所述实施方式中，旋转部虽然由凸缘部14构成，但也可以由螺旋桨毂13本身，或者曲轴5本身，进而即使是在曲轴5上另外安装的其他的部位也可以，总而言之，只要是与发动机的旋转同步旋转的部位就可以。

但是，根据如本实施方式的构成，具有如前所述的效果。

此外，即使对于以下的各变形例，本实施方式也具有如前所述的各种效果。

例如，对点火火花塞4进行点火的点火时刻控制机构由点火模块16和蓄电池17构成，但也可以是点火线圈，只要能控制点火时刻就可以。

进而，适当点火时刻设为曲轴5的旋转角为上止点之前45°的位置，但根据发动机的规格，从该位置稍微偏离也可以，只要是发动机能够持续旋转的位置就可以。

此外，例如，传感器安装部31、32的形成位置设为：在以气缸2侧为上方的方式配置发动机主体1的状态下，曲轴箱3的下部侧位置和在所述曲轴箱3的侧部侧且从消音器8离开了的位置这两处，但也可以不是该位置，只要至少设置在发动机主体1侧的两个位置上就可以。此时，传感 器安装部31、32也可以设置在安装二冲程发动机的一侧，例如无线电操纵飞机的机体侧，但由于需要将传感器安装部调整设置在通过磁性传感器9检测正转、反转时的适当点火时刻的位置上，因此不实用。

进而，旋转位置检测用被检测部由永久磁铁141构成，并且传感器由磁性传感器9构成，但也可以由光源和光学传感器构成，只要能检测出曲轴5的旋转角度就可以。

此外，在凸缘部14上，在与发动机主体1对置的侧面形成孔，从而永久磁铁141通过粘接剂被固定在该孔上，但也可以通过螺纹固定等其他固定手法来固定，其安装位置只要是凸缘部14的外周面等磁性传感器9可以检测出永久磁铁141的位置就可以。

工业实用性

本发明适于作为在发动机的旋转方向为正转、反转的任一情况时可以旋转的二冲程发动机使用，尤其作为飞机(ホビ—)用的二冲程发动机有效。

Claims (4)

1.一种二冲程发动机，其具有：

在与发动机的旋转同步旋转的旋转部上设置的旋转位置检测用被检测部；

检测该旋转位置检测用被检测部且安装在发动机主体侧的传感器；

接收来自该传感器的检测信号并将点火信号发送给点火火花塞的点火时刻控制机构，

该二冲程发动机的特征在于：

所述旋转位置检测用被检测部设置在旋转部的一处位置，且在发动机主体侧的两处位置设置传感器安装部，

根据发动机的旋转方向，在这两处的传感器安装部的其中一个上安装所述传感器，

设置在所述发动机主体侧的传感器安装部的形成位置是如下两处位置：

一是通过所述传感器检测出发动机的规定方向的旋转时的适当点火时刻的位置，

二是通过所述传感器检测出所述发动机的与规定方向的旋转为反转时的适当点火时刻的位置。

2.如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，

设置在所述发动机主体侧的传感器安装部的形成位置是如下两处位置：一是在以气缸侧为上方的方式配置发动机主体的状态下，设置在发动机上的曲轴箱的下部侧位置，

二是在所述曲轴箱的侧部侧，且从消音器离开的位置。

3.如权利要求1或2所述的二冲程发动机，其特征在于，

所述旋转位置检测用被检测部由永久磁铁构成，

所述传感器由磁性传感器构成。

4.如权利要求1或2所述的二冲程发动机，其特征在于，

所述旋转位置检测用被检测部安装在所述旋转部的与发动机主体对置的侧面上。

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