專(zhuān)利名稱：多級(jí)量孔比例式氣體燃料混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)用混合器。
技術(shù)背景氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)用混合器是發(fā)動(dòng)機(jī)使用清潔氣燃料的關(guān)鍵部件之一。按其結(jié)構(gòu)和工作原理常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種1.文丘里管式混合器，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是僅能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)某些設(shè)定工況性能要求，對(duì)工況變化范圍大的汽車(chē)和摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，不可能達(dá)到全工況性能優(yōu)化；2.文氏管式與真空加濃閥或機(jī)械加濃閥組合式結(jié)構(gòu)，這種混合器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，文氏管與加濃閥之間要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格匹配，才能達(dá)到對(duì)空燃比較優(yōu)控制；3.等比例混合器在空氣閥和燃?xì)忾y匹配好時(shí)，空燃比可控制好，但是，目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)已有的此類(lèi)混合器產(chǎn)品，其對(duì)空燃比的控制均是依靠設(shè)在空氣通道內(nèi)的膜片、平板空氣閥及復(fù)合型線錐體燃?xì)忾y的組合件，來(lái)改變?nèi)細(xì)夂涂諝獾沫h(huán)形通道面積。其缺點(diǎn)是閥體增加空氣流動(dòng)阻力，影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性，錐體閥型線復(fù)雜難以加工。4.長(zhǎng)縫計(jì)量燃?xì)獾牡缺壤旌掀?，燃?xì)庥?jì)量孔為長(zhǎng)縫式使燃?xì)庥?jì)量精確，與空氣通道面積容易匹配容易實(shí)現(xiàn)空燃比優(yōu)化，因而便于實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)性和排放性的優(yōu)化。本申請(qǐng)人以前申請(qǐng)的“車(chē)用燃?xì)獾缺壤旌掀?專(zhuān)利號(hào)002468697)”實(shí)用新型專(zhuān)利是柱塞控制長(zhǎng)縫，控制方法是連續(xù)控制。其不足之處在于控制的是矩形口或者是梯形口，對(duì)于其它復(fù)雜形線的口都純?cè)跓o(wú)法加工的問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)控制，特別是在試制開(kāi)發(fā)階段單件加工更加困難，在批量生產(chǎn)中長(zhǎng)縫的尺寸精度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響很大，較難保證發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一致性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的多級(jí)量孔比例式燃?xì)饣旌掀饕鉀Q長(zhǎng)縫混合器的如下問(wèn)題1.加工問(wèn)題精確控制空燃比量縫形線復(fù)雜難于加工，在試制階段不使用模具加工困難；2.控制精度問(wèn)題采用簡(jiǎn)單的長(zhǎng)縫，矩形或梯形較難實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的最優(yōu)控制；3.產(chǎn)品一致性問(wèn)題不規(guī)則長(zhǎng)縫加工精度較難控制，產(chǎn)品的一致性差，直接影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易加工、容易優(yōu)化氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能的多級(jí)量孔比例式氣體燃料混合器。
本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合附圖說(shuō)明如下多級(jí)量孔比例式氣體燃料小型混合器，由殼體1、節(jié)氣門(mén)2、柱塞3、平衡彈簧4、真空膜片5、真空室蓋6、燃?xì)夤芙宇^7、節(jié)氣門(mén)旋鈕8、多級(jí)燃?xì)庥?jì)量孔9和柱塞運(yùn)動(dòng)可控制圓弧10組成，多級(jí)燃?xì)庥?jì)量孔9是在殼體上柱塞行程內(nèi)可控制導(dǎo)向圓柱壁面上鉆出，該量孔沿柱塞軸線方向分布為1～3排，每個(gè)量孔的直徑在0.2～2mm之間，數(shù)目為5～100個(gè)。
本實(shí)用新型的多級(jí)量孔比例式燃?xì)饣旌掀魍ㄟ^(guò)若干個(gè)小孔的不同分布，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)連續(xù)或間斷控制，從而達(dá)到對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)控制；并且，量孔是在殼體上根據(jù)匹配要求用鉆頭鉆出，加工方便成本低，當(dāng)產(chǎn)品定型后，可以用壓鑄的方法在鑄造殼體時(shí)直接鑄出，更可以降低成本，保證產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有的比例式混合器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1.使用圓孔作為燃?xì)庥?jì)量孔，每個(gè)孔形狀簡(jiǎn)單、加工容易、加工精度和加工一致性容易保證，使產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性容易保證，降低加工成本；2.燃?xì)庥?jì)量孔可以在柱塞運(yùn)動(dòng)可控制的圓筒面上根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)匹配空燃比的需要在任意位置鉆出，在新產(chǎn)品試制階段具有極大的加工優(yōu)越性；3.多級(jí)燃?xì)庥?jì)量孔在柱塞運(yùn)動(dòng)可控制的圓筒面上加工，孔的分布可以沿著柱塞軸線是連續(xù)的也可以是間斷的，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通過(guò)量孔的燃?xì)饬窟M(jìn)行連續(xù)或間斷性控制，達(dá)到按要求控制，這是其它形式的混合器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的；4.多級(jí)燃?xì)庥?jì)量孔在柱塞的行程內(nèi)分布，柱塞的行程大，因此對(duì)燃?xì)獾目刂凭雀撸?.多級(jí)燃?xì)饬靠咨婕霸诨旌掀鳉んw上，不需要增加其它計(jì)量機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、造價(jià)低，同時(shí)對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)帶來(lái)的阻力小，對(duì)與提高發(fā)動(dòng)機(jī)的沖量系數(shù)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性能有利。


圖1是混合器柱塞控制空氣的流量的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的俯視圖，是燃?xì)馊肟谂c殼體的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的柱塞附近放大圖，是柱塞3運(yùn)動(dòng)可控制的殼體側(cè)壁圓弧10的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的A向視圖，是多級(jí)燃?xì)饬靠撞贾镁植糠糯髨D。
圖中1殼體、2節(jié)氣門(mén)、3柱塞、4平衡彈簧、5真空膜片、6真空室蓋、7燃?xì)夤芙宇^、8節(jié)氣門(mén)旋鈕、9多級(jí)燃?xì)饬靠住?0柱塞控制圓弧。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其工作過(guò)程。
參閱圖1、圖2燃?xì)夤芙宇^7安裝在殼體1上，柱塞3上端與真空膜片5連接，柱塞3的圓柱部分在殼體1的導(dǎo)向圓柱筒內(nèi)，且可沿著圓筒軸線滑動(dòng)，真空膜片5的外圓周通過(guò)真空室蓋6壓緊在殼體1上，在自由狀態(tài)下平衡彈簧4把柱塞3壓在遠(yuǎn)離真空室蓋6的方向，當(dāng)有氣體流過(guò)柱塞3與殼體1形成的喉口時(shí)，喉口處產(chǎn)生真空度，通過(guò)柱塞下端面上開(kāi)出的通氣孔將真空度作用在膜片5的上方，膜片5的下方與入口大氣相通，在壓力差作用下膜片5向上移動(dòng)，柱塞也向上滑動(dòng)。喉口通過(guò)空氣能力增加同時(shí)，在柱塞導(dǎo)向圓筒上鉆出的燃?xì)饬靠茁┏龅臄?shù)量也增加，供給到喉口處的燃?xì)饬恳苍黾?，這樣就實(shí)現(xiàn)了按空氣量控制燃?xì)饬康哪康?，從而達(dá)到控制空燃比的目的。
通過(guò)控制節(jié)氣門(mén)旋鈕8改變節(jié)氣門(mén)2的開(kāi)度來(lái)改變通過(guò)混合器的混合氣通過(guò)量，氣體通過(guò)殼體1的空氣管時(shí)，在柱塞端面與管壁之間形成喉口，真空度增大使柱塞3、膜片5在壓差作用下向真空室蓋6方向移動(dòng)，當(dāng)平衡彈簧5的彈性力與膜片左右的氣體壓差力平衡時(shí)，喉口的面積不變，柱塞3的柱面沒(méi)遮擋的燃?xì)饬靠仔纬蛇M(jìn)入燃?xì)饪?，不同的柱塞位置通過(guò)的空氣量和燃?xì)饬坎煌?，發(fā)動(dòng)機(jī)即可在該控制空燃比所確定工況下穩(wěn)定工作。
參閱圖3在柱塞3運(yùn)動(dòng)可控制的殼體1的側(cè)壁圓弧10上鉆出多個(gè)量孔9，每個(gè)量孔均為圓孔，工藝性好，加工精度高。量孔在柱塞行程內(nèi)沿柱塞軸線方向分布1～3排，每個(gè)量孔的直徑在0.2～2mm之間，數(shù)目為5～100個(gè)。根據(jù)不同發(fā)動(dòng)機(jī)特性不同，匹配出的量孔尺寸、數(shù)目和分布不同。柱塞控制量孔的范圍是柱塞的行程，控制距離長(zhǎng)，控制精度高。以用在CH-125mL液化石油氣摩托車(chē)上的混合器為例，其設(shè)計(jì)參數(shù)為燃?xì)庥?jì)量孔直徑為0.3mm和1mm組合，在圓周上1.2mm寬度范圍內(nèi)呈3排分布，沿著柱塞軸向分布距離為25mm，在小負(fù)荷設(shè)計(jì)小量孔20個(gè)，在大負(fù)荷設(shè)計(jì)大量孔8個(gè)。使該車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性與原汽油機(jī)相當(dāng)，在不用電控技術(shù)、不用尾氣后處理技術(shù)，摩托車(chē)十五工況排放優(yōu)于歐I限值，HC和NOx排放優(yōu)于歐II限值、CO排放接近歐II限值。
權(quán)利要求1.多級(jí)量孔比例式氣體燃料混合器，由殼體(1)、節(jié)氣門(mén)(2)、柱塞(3)、平衡彈簧(4)、真空膜片(5)、真空室蓋(6)、燃?xì)夤芙宇^(7)、節(jié)氣門(mén)旋鈕(8)、多級(jí)燃?xì)庥?jì)量孔(9)和柱塞運(yùn)動(dòng)可控制圓弧(10)組成，其特征在于多級(jí)燃?xì)庥?jì)量孔(9)是在殼體上柱塞行程內(nèi)可控制導(dǎo)向圓柱壁面上鉆出，該量孔沿柱塞軸線方向分布為1～3排，每個(gè)量孔的直徑在0.2～2mm之間，數(shù)目為5～100個(gè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型的多級(jí)量孔比例式氣體燃料混合器涉及一種氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)用混合器。它又殼體1、節(jié)氣門(mén)2、柱塞3、平衡彈簧4、真空膜片5、真空室蓋6、燃?xì)夤芙宇^7、節(jié)氣門(mén)旋鈕8、多級(jí)燃?xì)庥?jì)量孔9和柱塞運(yùn)動(dòng)可控制圓弧10組成，其特征在于多級(jí)燃?xì)庥?jì)量孔9是在殼體上柱塞行程內(nèi)可控制導(dǎo)向圓柱壁面上鉆出，該量孔沿柱塞軸線方向分布為1～3排，每個(gè)量孔的直徑在0.2～2mm之間，數(shù)目為5～100個(gè)。本實(shí)用新型通過(guò)改變進(jìn)氣道面積的同時(shí)，按比例地改變殼體側(cè)壁面上通過(guò)燃?xì)饬靠椎臄?shù)目，從而改變?nèi)細(xì)獾耐ㄟ^(guò)量，即達(dá)到按要求控制空燃比的目的。
文檔編號(hào)F02M21/04GK2550521SQ02273690
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者鄧寶清, 肖宗成, 李理光 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)