专利名称：可调式变喷口发动机汽化器燃油配剂系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动上油并计量油量的可调式变喷口发动机汽化器燃油配剂系统。
发动机特别是汽车发动机汽化器的燃油配剂系统，通常是采用多喷咀多油系供油的结构。这种燃油配剂系统与固定喉管组成的汽化器，不仅结构复杂，而且产品汽化器配制出的混合气成分与理想成分相差较大，特别是在实地使用条件下，通常是供给了全面加浓的混合气，造成油料的浪费和排放质量的降低。造成这种现象的主要原因是1、多油系供油过程中，油系间衔接过渡区段和主供油系供油过程中各排参气孔投入工作的工况附近，供油特性产生大的波动，造成该燃油配剂结构无法克服的大范围工况的加浓；2、设计、制造、使用等方面必须考虑的诸因素的影响造成的不得以的大范围工况的加浓；3、使用者根据实地条件进行修正调节的复杂性和困难性，使得难以实现正确满意的调节修正。另外有一种变喉管变喷咀汽化器，如英国等国生产的US型或改进型汽化器，采用的是用改变量针在喷咀中插入的深度来改变供油量的单喷咀单油系的燃油配剂系统。这种单油系供油的配剂结构，克服了上述多油系结构的缺点，但是对量针、喷咀及其两者的配合精度要求极高，而且同样有实地调节难的问题，因此仍然存在节油的潜力。
针对上述问题，本发明提出一种喷口的宽度设定、长度随工况变化的可变喷口的单油系燃油配剂系统。该系统可与固定喉管或可变喉管配合使用，特别是与可变喉管配合制成新型汽化器，可使产品汽化器克服上述多油系、固定喉管汽化器的诸多缺陷，从而改善供油特性，而且可在实地使用条件下，方便、迅速而有效地不停车调节供油量，得到尽量接近实地条件下常用工况所需的理想成份的混合气，进一步提高发动机的性能，特别是经济性能和排放质量。该系统可用于各种发动机汽化器，告别适用于车用发动机汽化器。
本发明自动上油并计量油量的可调式变喷口发动机汽化器燃油配剂系统，由以燃油的可润湿材料构件的平面或曲面间的、因毛细作用燃油自动上升并充填其间的狭缝形成的燃油通道、通道开关、可变喷口以及由凸轮机构、螺旋机构形成的可变喷口操纵调节结构组成。上述构件是两个相互配合的板件，其中一个板(固定板)固定，另一个板(活动板)可相对固定板活动，两个板的下端始终浸泡在底部与浮子室中部相通的油井里的油液内，上端则形成喉管的一部分，并在这一部分上形成喷口。两板间的间隙为t1，并使t1小到在油面有一定量的下降时，仍能因毛细作用油液沿此间隙自动上升并充填其间的数值以下。由此形成一条连接油液与喷口的燃油通道。在固定板下端的孔内设置一个可在其内上下移动的阀板，阀板与活动板间的间隙仍为t1。阀板的下端始终浸泡在油液里，上端则始终高出油面。阀板通过操纵结构与驾驶室内的拉钮连接。当它移向下方时，其顶端与孔相应接触面间产生间隙c后形成一个足够大的缺口，使阀板与活动板间的间隙t1在此缺口处突然加大到失去毛细作用的数值以上；当它移向上方时，缺口消失，恢复毛细作用。在固定板与活动板上端至喉管一段部位两板间的板面上各切出一段凹槽，凹槽底部至对面板无凹槽处之间的间隙最小处为t2，并使t2大到该间隙始终失去毛细作用的数值以上，形成一个通过截面积入口后一直很大、到出口处又突然很小的空气通道，把汽化器进气道与喉口连通，以此将t1间隙内两边的油液切断。在活动板相对固定板活动的过程中，两板间t1间隙在喉口上的出口宽度为x，在其它部位的最大宽度为y，并使y≥x。在x长度上，喷口以下只留很短的长度便向内、向下凹进。可变喷口操纵调节结构中的凸轮机构采用槽形移动凸轮机构，也可以采用槽形盘形凸轮机构，但前者可使整体结构简单。槽形移动凸轮与固定在活动板上的凸轮从动件活动联接。螺杆的一端与槽形移动凸轮用螺纹配合联接，并用弹簧消除两者间的螺纹间隙。固定的螺杆支架的卡口和卡口中的滑轮浮套在螺杆的另一端。固定在滑轮上的销子插入螺杆的纵向滑槽内与之滑动联接。中部固定在滑轮上的活动拉绳的一头在滑轮上缠绕数圈后与驾驶室中的旋钮连接，另一头在滑轮上反向缠绕一圈后也与驾驶室中的旋钮连接。拨叉一端的卡口卡入螺杆的环槽内与之活动配合，另一端与以喉管某处真空度为动力的动力装置相联接。
工作时，用驾驶室中的拉钮拉起阀板，因阀板顶端的缺口消失、毛细作用恢复而接通油道，原来因阀板移向下方失去毛细作用而使油道切断，只能升至阀板顶端的油液，这时便继续迅速上升至喉口并充满整个t1间隙，由此形成一条厚度为t1，宽度在喉口上为x，其它部位最大为y，并且y≥x的油带将喉口与油液连接起来。这时若发动机未转动，喉口的压力，也即喉口x段上油液表面层外部的压力，与汽化器浮子室、进气道的压力相等，均为大气压力，而油液表面层内部的压力为比大气压力略小的某一压力。在这个条件下，表面层油液处于平衡不动的状态。当发动机转动以后，喉口的压力降至足够低的某一数值之后，而油液表面层内部的压力却变化很小，在这样内外压力差的作用下，表面层油液被推出(吸出)，并被高速气流粉碎进入气流中，表面层内部的油液则因毛细作用提升力的推动，迅速上升前往补充，由此形成喷油和燃油的流动。只有在毛细作用提升力对油液的提升速度不足时，才需浮子室内油面与喉口间的压力差ΔPh来协助提升油液流动。这时在喉口x段以外的区段，因无油液存在，自然不会喷油，只在空气通道的出口处，因通道截面积很小，空气流速可能很高，t1间隙两边极短的表面层油液可能被吸出形成极少的喷油。由此可见，喉口上x区段能喷油，形成喷口，其它区段不能喷油，不能形成喷口。而且在t1确定和其它条件不变的情况下，喷口的喷油量由喷口长度x来计量。x越大，喷油量越大，反之则越小，当x小到负值(即两个t2间隙相互重叠的长度)时，喷口便“可靠”地“关闭”起来不再喷油。当t1和x不变而喉口真空度ΔPh变化时，喷油量也发生变化，ΔPh越大，喷油量也越大，反之则越小。在发动机工况(节气门开度或转速)变化时，以喉管某处真空度为动力的动力装置，通过与之联接的拨叉推动螺杆及槽形移动凸轮移动，再通过凸轮从动件运动参数的调节后，带动活动板相对固定板移动，以此改变x值使喷油量也随着发生变化。这样，当发动机在一定的转速下工作时，空气进气量随负荷(节气门开度)变化的规律由相关结构确定后，按照理想汽化器特性的要求，必须有一个相应的喷油量随负荷变化的规律，才能满足发动机工作时对混合气成分的理想要求，这个规律由可变喷口操纵机构中凸轮从动件随负荷变化的运动规律来实现。由于这个凸轮从动件的运动规律是在发动机燃料调整特性试验中确立的，因而由此得到的产品汽化器的供油特性是比较接近理想特性的。但是这种汽化器在实地条件下使用时，由于环境条件和某些结构参数的变化也会使供油特性变差，这时可用可变喷口操纵调节结构中的调节机构进行调节修正。即转动驾驶室中的旋钮，通过活动拉绳拉动滑轮和螺杆转动，螺杆转动使移动凸轮产生平面移动，以此增加或减少凸轮从动件的升程而改变喷油量，但这时的空气进气量并没有改变，因而也就改变了混合气的浓度。调节时，选择在具有代表性的环境条件和负荷下，路况又基本不变的路段上进行。这时稳住油门(节气门)不动，调节混合气的浓度，仔细体察汽车动力或车速(有发动机转速表的看转速)的变化。由于调节很快可以完成，所以路况和其它条件可以认为不变。在这种情况下，由发动机燃料调整特性的规律告诉我们，这时必定有一个浓度值的混合气使发动机发出的功率最大，大于或小于这个浓度值的混合气都会使发动机发出的功率减小；而且最理想的经济混合气浓度必定在发动机发出的功率比上述最大功率略小一些的时刻。根据这个规律，我们就可以按需进行调节若要求汽车的最大动力时，则先调稀混合气，若汽车动力(或车速、或发动机转速)下降，则反调加浓混合气使动力(或车速、或转速)上升直到基本不变为止；若要求汽车的经济性时，则调到最大动力(或车速、或转速最高)后再调稀混合气使之略为下降一些为止。由于应用本发明的燃油配剂系统构成的汽化器影响混合气成分的因素较少，而且影响的规律与环境因素的影响规律大多相近，所以上述调节每作一次，都会使多数工况程度不同地受盗。当然调节后若遇某些工况不好时，还应再补调修正。
图1、图2所示的是用本发明自动上油并计量油量的可调式变喷口发动机汽化器燃油配剂系统与可变喉管配合应用的一个实例，但本发明上述内容的范围并非仅限于下例。基板4固定在汽化器壳体上，固定板1固定在基板上，活动板2置于固定板上，并可在导座16制约下相对固定板1纵向移动。用燃油的可润湿材料制成的固定板与活动板，横向呈倒置的L型，侧向呈T形。两板铅垂部分与水平部分的平面之间用圆弧面连接。两板的铅垂部分从基板的一个孔中伸入到底部与浮子室中部相通的油井6内，并使其下端始终浸泡在油液里；水平部分则形成可变喉管的一个固定边，并在此边上形成喷口。两板间的间隙为t1，并使t1小到浮子室油面下降一定的高度时仍能因毛细作用使油液自动上升并充满其间的数值以下。由此形成一条连接油液与喉口的燃油通道。在固定板1下端的孔内设置一个可在其内上下移动的阀板5，阀板与活动板2间的间隙仍为t1。阀板的下端始终浸泡在油液里，上端却始终高出油面。阀板通过操纵结构与驾驶室内的拉钮连接。当它移向下方时，其顶端与孔相应接触面间产生间隙c后形成一个足够大的缺口，使阀板与活动板间的间隙t1在此缺口处突然加大到失去毛细作用的数值以上；当它移向上方时，缺口消失，恢复毛细作用。固定板1与活动板2水平部分两板间的板面上各切有一段凹槽，活动板2上的凹槽是倾斜的。凹槽底部至对面板无凹槽处之间的间隙最小处为t2，并使t2大到该间隙始终失去毛细作用的数值以上，形成一个通过截面积入口后一直很大，到出口处又突然变很小的空气通道，把汽化器进气道与喉口连通，以此将t1间隙内两边的油液切断。两板间t1间隙在喉口上的出口宽度为x，在铅垂部分的宽度为y，并且y＞x。在x长度上喷口以下只留很短的长度，便迅速向内、向下凹进。两板在喉口上与活动喉管的活动喉块3间的喉口尺寸，用公差保证固定板比活动板略大或相等。槽形移动凸轮7与固定在活动板2上的凸轮从动件8活动联接。螺杆9的一端与槽形移动凸轮7用螺纹配合联接，并用弹簧10消除两者间的螺纹间隙。固定在槽形移动凸轮导座11上的螺杆支架12的卡口和卡口中的滑轮13浮套在螺杆的另一端，滑轮与卡口活动配合。固定在滑轮上的销子插入螺杆的纵向滑槽内与之滑动联接。凸轮导座11与活动板导座16制成一体固定在基板4上。中部固定在滑轮上的活动拉绳14的一头在滑轮上缠绕数圈后与驾驶室中的旋钮连接，另一头在滑轮上反向缠绕一圈后也与驾驶室中的旋钮连接。拨叉15的卡口卡入螺杆的环槽内与之活动配合，另一端与活动喉块3固定联接。活动喉块由以喉口真空度为动力的驱动装置驱动。
本发明的发动机汽化器燃油配剂系统与现有的汽化器燃油配剂系统比较具有下列优点1、喷油量随工况的变化十分圆滑，使产品汽化器特性更加接近理想特性，消除了多喷咀多油系供油结构造成大范围工况的加浓现象。可变喷口及其操纵机构的精度要求也较SU型汽化器相应结构易于保证和修正；2、混合气浓度的调节修正简单，用一套不停车调节浓度的结构，可使因环境和某些结构参数改变导致供油特性全面变化的状况得到较好的修正。使用者可在每天的行车中随时按需调节，以充分发挥发动机的动力性、经济性，并提高排放质量；3、可变喷口具有环形喷咀出油比较均匀，雾化比较充分的优点，又避免了环形喷咀精度要求高、工艺性差难以实现的缺点；4、利用毛细作用原理，操纵阀板“开”、“关”油道，可方便地实施滑行节油和闭缸节油，而且这种开关“断”、“通”切换敏捷、可靠，并避免了传统开关“关不死、开不畅”的常见故障；5、为混合气浓度的自动化控制，进一步提高发动机性能提供了条件；6、现有的汽化器燃油配剂系统，燃油在油道内的流动全靠喉管真空度ΔPh的推动，而本发明的燃油配剂系统燃油的流动除此之外，首先有毛细作用提升力自动将燃油提升到喷口，而且其提升速度很高，与ΔPh大小无关，因此减轻了急加速时因油比空气加速慢造成混合气变稀的程度；7、毛细作用提升油液时，总是从油液的表面取油提升，所以一旦有水分混入油液，也不会进入燃油通道。
权利要求
1.本发明涉及一种自动上油并计量油量的可调式变喷口发动机汽化器燃油配剂系统，其特征在于由以燃油的可润湿材料构件的平面或曲面间的、因毛细作用燃油自动上升并充填其间的狭缝形成的燃油通道、通道开关、可变喷口以及由凸轮机构、螺旋机构形成的可变喷口操纵调节结构组成。
2.按照权利要求1的汽化器燃油配剂系统，其特征在于所说的燃油通道由两个相互配合的板件组成，其中一个板(固定板)(1)固定，另一个板(活动板)(2)可相对固定板活动，两个板的下端始终浸泡在底部与浮子室中部相通的油井(6)的油液内，上端则形成喉管的一部分，并在这一部分上形成喷口，两板间的间隙为t1，并使t1小到在油面有一定量的下降时，仍能因毛细作用油液沿此间隙自动上升并充填其间的数值以下，由此形成一条连接油液与喷口的燃油通道。
3.按照权利要求1的汽化器燃油配剂系统，其特征在于所说的通道开关，是在固定板(1)下端的孔内设置一个可在其内上下移动的阀板(5)形成的，阀板与活动板(2)间的间隙仍为t1，阀板的下端始终浸泡在油液里，上端则始终高出油面，阀板通过操纵结构与驾驶室中的拉钮连接，当它移向下方时，其顶端与孔相应接触面间产生间隙c后形成一个足够大的缺口，使阀板与活动板间的间隙t1在此缺口处突然加大到失去毛细作用的数值以上；当它移向上方时，缺口消失，恢复毛细作用。
4.按照权利要求1的汽化器燃油配剂系统，其特征在于所说的可变喷口，是在固定板(1)与活动板(2)上端至喉管一段部位两板间的板面上各切出一段凹槽后形成的，凹槽底部至对面板无凹槽处之间的间隙最小处为t2，并使t2大到该间隙始终失去毛细作用的数值以上，形成一个通过截面积入口后一直很大，到出口处又突然变很小的空气通道，把汽化器进气道与喉口连通，以此将t1间隙内两边的油液切断，在活动板相对固定板活动的过程中，两板间t1间隙在喉口上的出口宽度为x，在其它部位的最大宽度为y，并使y≥x，在x长度上，喷口以下只留很短的长度便迅速向内、向下凹进。
5.按照权利要求1的汽化器燃油配剂系统，其特征在于所说的可变喷口操纵调节结构由槽形移动凸轮机构、螺旋机构形成，槽形移动凸轮(7)与固定在活动板(2)上的凸轮从动件(8)活动联接，螺杆(9)的一端与槽形移动凸轮(7)用螺纹配合联接，并用弹簧(10)消除两者间的螺纹间隙，固定的螺杆支架(12)的卡口和卡口中的滑轮(13)浮套在螺杆的另一端，固定在滑轮上的销子插入螺杆的纵向滑槽内与之滑动联接，中部固定在滑轮上的活动拉绳(14)的一头在滑轮上缠绕数圈后与驾驶室中的旋钮连接，另一头在滑轮上反向缠绕一圈后也与驾驶室中的旋钮连接，拨叉(15)一端的卡口卡入螺杆的环槽内与之活动配合，另一端与以喉管某处真空度为动力的动力装置相联接。
全文摘要
本发明涉及一种自动上油并计量油量的可调式变喷口发动机汽化器燃油配剂系统。由以燃油的可润湿材料构件的平面或曲面间的、因毛细作用燃油自动上升并充填其间的狭缝形成的燃油通道、通道开关、可变喷口及其操纵调节结构组成。该系统与固定喉管或可变喉管配合使用时,不仅能够改善产品汽化器的特性,使用者还可以在实地使用时,随时按需不停车调节混合气浓度,以充分发挥汽车的使用性能,特别是经济性能,收到节能降污的效果。
文档编号F02M7/12GK1305054SQ0013151
公开日2001年7月25日 申请日期2000年10月12日 优先权日2000年10月12日
发明者尹显昌 申请人:尹显昌