專利名稱：用于多缸氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于多缸氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的混合器，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有延伸到發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)氣缸的多個(gè)輸入通道和多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴(nozzle)，其中每個(gè)管嘴具有在相應(yīng)的輸入通道內(nèi)開口的管嘴口(nozzle orifice)。該輸入通道和燃料管嘴設(shè)置在混合器主體內(nèi)，并且燃料管嘴和氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置相連接。
背景技術(shù)：
在用于多缸氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)的混合器中，在公共的輸入通道內(nèi)形成的氣態(tài)燃料和空氣的氣體混合物通過進(jìn)管道被分配到發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)氣缸。
因?yàn)樯鲜龅难b置采用用于多個(gè)氣缸的單一一個(gè)公共輸入通道，所以這種結(jié)構(gòu)配置簡(jiǎn)單并且能夠以較低的成本提供。但是，在氣缸進(jìn)口之間的相互干擾的影響使得在各個(gè)氣缸之間的氣體混合物的均勻分配很困難。為了避免在氣缸進(jìn)口之間相互干擾的影響，理論上每個(gè)氣缸都能設(shè)置一單獨(dú)的混合器，但是實(shí)際上，這樣的配置將大大增加部件的數(shù)量，從而導(dǎo)致成本的不希望的增加。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是克服傳統(tǒng)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)混合器的上述缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于多缸氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的混合器，其在將部件數(shù)量的增加降低到最少的同時(shí)，獲得對(duì)每個(gè)氣缸的氣體混合物的均勻分配，并且防止由于進(jìn)口壓力中的脈動(dòng)引起的氣體混合物的燃料濃度的波動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，為多缸氣體發(fā)動(dòng)機(jī)提供一種混合器，其中多個(gè)輸入通道延伸到發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)氣缸。多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴設(shè)置在混合器主體內(nèi)，每一個(gè)管嘴具有在相應(yīng)的輸入通道內(nèi)開口的管嘴口。多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴連接到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置上。一容納多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴并且在其中具有燃料輸入管開口的公共氣室設(shè)置在混合器主體上。該燃料輸入管延伸到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置，并且已經(jīng)通過氣態(tài)燃料管嘴的輸入壓力脈動(dòng)在氣室內(nèi)減弱。
因?yàn)槎鄠€(gè)輸入通道彼此分開，以便對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)氣缸，所以即使在多個(gè)氣缸的進(jìn)氣時(shí)間有差別并使作用在每個(gè)輸入通道上的進(jìn)氣負(fù)壓的時(shí)間有所不同的情況下，輸入通道也不會(huì)受到氣缸進(jìn)口之間相互干擾的影響，并且得到氣缸進(jìn)氣容量的均衡。另外，由于氣室設(shè)在多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴之間，所以甚至當(dāng)輸入壓力脈動(dòng)到達(dá)一個(gè)輸入通道時(shí)，該輸入壓力脈動(dòng)通過相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴進(jìn)入氣室且被減弱，從而防止輸入壓力脈動(dòng)對(duì)另一氣態(tài)燃料管嘴有任何影響。結(jié)果，每個(gè)氣態(tài)燃料管嘴根據(jù)在輸入通道內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓的程度，噴出進(jìn)入相應(yīng)輸入通道的精確流量的氣態(tài)燃料。因此，可以防止供應(yīng)到每個(gè)氣缸的氣態(tài)混合物的燃料濃度的波動(dòng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定地工作。另外，使用公共氣室作為進(jìn)口壓力衰減器，減小了部件的數(shù)量，并且將各種成本保持在最低水平。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，氣室的容量設(shè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量的20％或者更多。這樣，該氣室可以可靠地減弱輸入壓力脈動(dòng)，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，每個(gè)氣態(tài)燃料管嘴的管嘴口位于相應(yīng)的輸入通道的大體中央的位置。這樣，由通過每個(gè)輸入通道的空氣流產(chǎn)生的負(fù)壓有效地作用在相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴的管嘴口上。第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)允許根據(jù)負(fù)壓的水平，將精確量的氣態(tài)燃料噴入輸入通道，從而獲得氣態(tài)混合物的燃料濃度的進(jìn)一步穩(wěn)定。
根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，一單向閥設(shè)置在多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴中的每一個(gè)和公共的燃料輸入管之間的是，其允許燃料僅沿著從后者到前者的一個(gè)方向流動(dòng)。這樣，該單向閥和氣室之間的協(xié)同作用進(jìn)一步增加了減弱輸入壓力脈動(dòng)的效果。
附圖的簡(jiǎn)要說明下面參考附圖中的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，來詳細(xì)地說明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，其中

圖1是用于根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩缸氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的混合器的平面圖；圖2是沿著圖1中的2-2線的剖面?zhèn)纫晥D；圖3是沿著圖2中的3-3線的剖面?zhèn)纫晥D；圖4是沿著圖3中的4-4線的剖面?zhèn)纫晥D；圖5是一曲線圖，表示氣室容量相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量的比率和排放氣體之間的一氧化碳(CO)的濃度差別之間的關(guān)系；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例剖面?zhèn)纫晥D，相應(yīng)于圖4的剖面?zhèn)纫晥D；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例剖面?zhèn)纫晥D，相應(yīng)于圖4的剖面?zhèn)纫晥D；圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例剖面?zhèn)纫晥D，相應(yīng)于圖4的剖面?zhèn)纫晥D；圖9是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例剖面?zhèn)纫晥D，相應(yīng)于圖4的剖面?zhèn)纫晥D。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述下面參考圖1-6來說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。如圖1-3中所示，形成在氣體發(fā)動(dòng)機(jī)混合器M的混合器主體1中的是兩個(gè)輸入通道41和42，它們水平設(shè)置并且相對(duì)彼此平行。兩個(gè)輸入通道41和42分別連接到具有兩氣缸21和22的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)E的兩個(gè)入口部分31和32。一通用的空氣凈化器5被安裝到輸入通道41和42的上游一側(cè)。
設(shè)置在每個(gè)輸入通道41和42中的是一蝶式阻氣閥61或62，位于相對(duì)于文氏管部分4a的上游一側(cè)，文氏管部分4a位于相應(yīng)的輸入通道41或42的中部，并且蝶式節(jié)流閥71或72位于相對(duì)于文氏管部分4a的下游一側(cè)。支撐阻氣閥61和62以便阻氣閥能夠打開和關(guān)閉的共用阻氣閥軸8，以及支撐節(jié)流閥71和72以便它們能夠打開和關(guān)閉的共用節(jié)流閥軸9，被這樣支撐在混合器主體1內(nèi)，即阻氣閥軸8和節(jié)流閥軸9彼此相對(duì)平行。
如圖3和4中所示，混合器主體1設(shè)有氣態(tài)燃料管嘴101和102，并且在每個(gè)開口進(jìn)入相應(yīng)的輸入通道41或42的文氏管部分4a的氣態(tài)燃料管嘴101和102的上端設(shè)有管嘴口10a。在本實(shí)施例中，這樣設(shè)置氣態(tài)燃料管嘴，即每個(gè)管嘴口10a在接近相應(yīng)的文氏管4a的中央位置開口。氣態(tài)燃料管嘴101和102的下端從混合器主體1的下面伸出，并且在入口10b設(shè)置計(jì)量進(jìn)入的氣態(tài)燃料量的燃料噴射器11。
可操作地連接到混合器主體1的下端面上的是一公用的氣室12，其容納氣態(tài)燃料管嘴101和102。該氣室12形成為具有發(fā)動(dòng)機(jī)E的排氣量的20％的容積或者更多。
可操作地連接到氣室12的底部的是一燃料輸入管13，從氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置14供應(yīng)的調(diào)節(jié)過壓力的氣態(tài)燃料通過該進(jìn)管13被供給氣室12。
下面描述該優(yōu)選實(shí)施例的操作。
在發(fā)動(dòng)機(jī)E工作并且每個(gè)氣缸21和22的吸入沖程期間，同時(shí)，已經(jīng)被空氣凈化器5凈化過的空氣流過相應(yīng)的輸入通道41或42，流向發(fā)動(dòng)機(jī)E的相應(yīng)的進(jìn)口部分31或32。在文氏管部分4a內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓有效地作用在相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴101和102的管嘴口部分10a，該管嘴口在文氏管部分4a的接近中央位置開口。從氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置14供給到氣室12的氣態(tài)燃料經(jīng)過氣態(tài)燃料管嘴101和102，被可靠地吸入相應(yīng)的文氏管部分4a，同時(shí)和上述的空氣混合形成氣態(tài)混合物，通過進(jìn)口部分31和32進(jìn)入氣缸21和22。因此，供應(yīng)到每個(gè)氣缸21和22的氣態(tài)混合物的量由相應(yīng)的節(jié)流閥71或72的打開程度來控制。
由于兩個(gè)輸入通道41和42彼此獨(dú)立，并且對(duì)應(yīng)于兩個(gè)氣缸21和22，即使由于兩個(gè)氣缸21和22之間進(jìn)氣的時(shí)間不同引發(fā)作用在輸入通道41和42上的進(jìn)口負(fù)壓的時(shí)間不同，在輸入通道41和42內(nèi)也不會(huì)發(fā)生兩個(gè)氣缸21和22進(jìn)氣的相互干擾。因此可以獲得氣缸21和22的進(jìn)氣量的均衡。
在上述的傳統(tǒng)的混合器中，伴隨氣缸21和22之一的吸氣沖程產(chǎn)生的任何輸入壓力脈動(dòng)，會(huì)到達(dá)相應(yīng)的輸入通道41或42，并且通過相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴101或102作用到另一側(cè)的氣態(tài)燃料管嘴102或101上。然而，在本發(fā)明中，因?yàn)闅馐?2位于氣態(tài)燃料管嘴101和102之間，通過氣態(tài)燃料管嘴101或102之一進(jìn)入氣室12的進(jìn)氣壓力脈動(dòng)在氣室12內(nèi)被減弱，因此能夠防止進(jìn)氣壓力脈動(dòng)影響另外的氣態(tài)燃料管嘴102或101。結(jié)果，根據(jù)在文氏管部分4a內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓，氣態(tài)燃料管嘴101和102的每一個(gè)噴出精確量的氣態(tài)燃料，進(jìn)入相應(yīng)的文氏管部分4a。因此，可以防止供應(yīng)到相應(yīng)氣缸21或22的氣態(tài)混合物中的燃料濃度的波動(dòng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)E的工作穩(wěn)定。
另外，公共氣室12的使用避免了部件數(shù)量的增加，從而使成本降到最小。
圖5是表示氣室12的容積(Vs)相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量(Ve)的比率(Vs/Ve)和從氣缸21和22排放氣體之間的一氧化碳(CO)的濃度差別(ΔCO)之間的關(guān)系的測(cè)試結(jié)果的曲線圖。在該曲線圖中，小差別(ΔCO)表示在氣缸21和22之間的吸氣容量的差別和氣態(tài)混合物的燃料濃度的差別是很小的。
這樣，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)該比率(Vs/Ve)超過20％時(shí)，(ΔCO)達(dá)到確保發(fā)動(dòng)機(jī)E穩(wěn)定工作狀態(tài)的值。也就是說，將氣室12的容量(Vs)設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量(Ve)的20％或者更多，從而允許氣室12在減弱輸入壓力脈動(dòng)方面顯示出足夠的效果，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作。
接下來，參考圖6來說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。
除了一燃料輸入管13設(shè)置在兩個(gè)輸入通道41和42之間之外，第二實(shí)施例和上述的優(yōu)選實(shí)施例具有相同的配置。利用在兩個(gè)輸入通道41和42之間的空間放置燃料輸入管13，減小了混合器M的尺寸。
接下來，參考圖7來描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。
在第三實(shí)施例中，兩個(gè)相對(duì)于氣室總體尺寸較小的腔室201和202形成在氣室12內(nèi)，兩個(gè)氣態(tài)燃料管嘴101和102的入口10b分別開口進(jìn)入氣室。較小的腔室201和202被隔離體22從氣室12的主要部分12a分開，并且一燃料輸入管13開口在主要部分12a內(nèi)。在每個(gè)隔離體22內(nèi)配置一單向閥221或222，如，僅作舉例說明，可以是一種簧片閥，從而允許燃料只從氣室12的主要部分12a到較小的腔室201和202的一個(gè)方向流動(dòng)。
按照第三實(shí)施例，單向閥221和222的止回功能引起通過相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴101或102進(jìn)入較小的腔室201和202的輸入壓力脈動(dòng)的正壓的截?cái)?，從而只有?fù)壓被傳遞到氣室12的主要部分12a。進(jìn)入主要部分12a的輸入壓力脈動(dòng)被在半路切斷，從而進(jìn)一步提高了輸入壓力脈動(dòng)的總體減弱效果。
下面，參考圖8來描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。
除了兩個(gè)單向閥231和232分別設(shè)置在氣室12和氣態(tài)燃料管嘴101和102的入口10b之間，以防氣態(tài)燃料的回流之外，第四實(shí)施例和上述的第三實(shí)施例具有相同的配置。
根據(jù)第四實(shí)施例，通過與第三實(shí)施例一樣的相同作用，能夠進(jìn)一步提高減弱輸入壓力脈動(dòng)的總體效果。
最后，參考圖9來描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。
在第五實(shí)施例中，在兩個(gè)氣態(tài)燃料管嘴101和102的之間設(shè)置一隔離體24，以便將氣室12分割開。在隔離體24上距離氣態(tài)燃料管嘴101和102最遠(yuǎn)的地方，設(shè)置一開口25，它將兩個(gè)氣態(tài)燃料管嘴101和102與面對(duì)開口25設(shè)置的燃料輸入管13連接起來。
按照第五實(shí)施例，在從氣態(tài)燃料管嘴101和102之一進(jìn)入氣室12的輸入壓力脈動(dòng)被在氣室12內(nèi)減弱的同時(shí)，通過隔離體24可以有效地防止對(duì)另外的氣態(tài)燃料管嘴102或101上的輸入壓力脈動(dòng)的干擾。
盡管在上面已經(jīng)詳細(xì)地說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然，本發(fā)明可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)按照各種方式進(jìn)行改變。例如，混合器的輸入通道的數(shù)量不必限定為兩個(gè)，可以根據(jù)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)量來確定。
權(quán)利要求
1.一種用于多缸氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的混合器，包括混合器主體；設(shè)置在混合器主體內(nèi)的多個(gè)輸入通道，它們延伸到相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)氣缸；設(shè)置在混合器主體內(nèi)的多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴，每個(gè)氣態(tài)燃料管嘴具有開口在相應(yīng)的輸入通道的文氏管部分內(nèi)的管嘴口，并且多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴被連接到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置；氣室，其可操作地連接到混合器主體上并且容納多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴；燃料輸入管，延伸到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置并且在氣室內(nèi)開口；其中，已經(jīng)通過氣態(tài)燃料管嘴的輸入壓力脈動(dòng)在氣室內(nèi)被減弱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，該氣室的容量(Vs)被設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量(Ve)的20％或者更多。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，每個(gè)氣態(tài)燃料管嘴的管嘴口位于相應(yīng)的輸入通道的文氏管部分的接近中央的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，一單向閥設(shè)置在多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴中的每一個(gè)和燃料輸入管之間，其允許燃料從燃料輸入管到多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴的一個(gè)方向流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，多個(gè)輸入通道彼此分開，以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)氣缸，并且不受氣缸進(jìn)口之間相互干擾的影響，并且其中可以得到氣缸進(jìn)氣容量的均衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，該氣室設(shè)置在多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，與在文氏管部分內(nèi)開口的管嘴口相對(duì)的每個(gè)氣態(tài)燃料管嘴的一端從混合器主體之下伸出且進(jìn)入氣室。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合器，其特征在于，計(jì)量從氣室進(jìn)入的氣態(tài)燃料量的燃料噴射器設(shè)置在從混合器主體之下伸出且進(jìn)入氣室的氣態(tài)燃料管嘴的一端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，每個(gè)輸入通道在結(jié)構(gòu)上彼此獨(dú)立。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，燃料輸入管設(shè)置在多個(gè)輸入通道之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，氣室包括主腔室和多個(gè)在尺寸上相對(duì)主腔室更小的小腔室。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合器，其特征在于，該多個(gè)小腔室設(shè)置成這樣，即和管嘴口相對(duì)的相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴的末端在其中開口。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合器，其特征在于，該多個(gè)小腔室彼此用隔離體分開，和主腔室也用隔離體分開，并且燃料輸入管開口進(jìn)入氣室的主腔室。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的混合器，其特征在于，單向閥設(shè)置在相應(yīng)的小腔室的相應(yīng)隔離體內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的混合器，其特征在于，該單向閥是簧片閥。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，在氣室和相應(yīng)的氣體燃料管嘴的進(jìn)口之間設(shè)置單向閥。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，在多個(gè)氣體燃料管嘴之間設(shè)置隔離體，以便將氣室分隔開。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的混合器，其特征在于，在隔離體內(nèi)設(shè)置開口。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的混合器，其特征在于，該開口設(shè)置在距離氣態(tài)燃料管嘴最遠(yuǎn)的位置上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的混合器，其特征在于，該開口提供氣態(tài)燃料管嘴和燃料輸入管之間的連通，該燃料輸入管設(shè)置成面對(duì)該開口。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于多缸氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的混合器，其中多個(gè)輸入通道延伸到多個(gè)氣缸。多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴設(shè)置在混合器主體內(nèi)，每一個(gè)管嘴具有在相應(yīng)的輸入通道的文氏管部分內(nèi)開口的管嘴口。該多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴連接到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置上，其中容納多個(gè)氣態(tài)燃料管嘴并具有在其中開口的燃料輸入管的公共氣室設(shè)置在混合器主體上。該燃料輸入管延伸到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置。已經(jīng)通過氣態(tài)燃料管嘴的輸入壓力脈動(dòng)在氣室內(nèi)被減弱，從而獲得對(duì)每個(gè)氣缸的氣體混合物的均勻分配，同時(shí)將部件的數(shù)量減小到最少，并且防止氣態(tài)混合物的燃料濃度的波動(dòng)。
文檔編號(hào)F02B43/00GK1399066SQ0214137
公開日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2002年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月11日
發(fā)明者玉本龍平, 山中伸二, 藤沼正訓(xùn) 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社