專利名稱：一種燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內燃機燃油系統(tǒng)，尤其是一種燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)。
大氣污染尤其是汽車排放廢氣造成的污染是世界各國致力解決的問題。如利用清潔的電能、氫能、太陽能作汽車動力源，然而真正清潔無污染的動力源走向實用還有相當長的一段歷程，在當前和今后相當一段時間內，汽油仍將是最主要的一種汽車動力燃料，因此提高汽油辛烷值、降低含鉛量，以減少對環(huán)境的污染是汽車燃料開發(fā)研究的熱點。
近年來含醇汽油，尤其是含有甲醇的汽油，在世界各國得到了廣泛的重視和發(fā)展。甲醇(CH3OH)自身含氧量高達50％，燃燒完全、無煙、不積炭、能與水互溶，具有很強的吸水性，自身總含有微量的水份。實驗表明任何含有水份的燃料在燃料時，其熱化學分解產生的游離氣態(tài)氫能顯著提高燃燒效率。甲醇具有的良好燃燒性能和高達112個單位的辛烷值，使含有甲醇的汽油辛烷值相應提高。實驗表明，汽油中合有5％～10％的甲醇，排放的煙氣中一氧化碳可減少30％、氮氫化合物可減少10％；汽油中含有10％的甲醇，汽車功率可提高5％，甲醇含量增大到30～35％，汽車功率可提高25％左右。此外，甲醇的沸點僅為65℃與汽油混合后，能降低汽油甲醇混合物的平衡蒸發(fā)溫度，提高汽油汽化率，有利于改善汽缸內潤滑性能，減少氣缸、活塞上的積炭。
甲醇生產成本僅為汽油的50％，合成較為方便，能大幅度降低汽車運營費用，對降低能耗，減少污染有其特殊的社會和經濟效益。
檢索資料表明，目前國內外甲醇汽油燃料研究開發(fā)的思路均集中在解決甲醇和汽油的混溶性上，并用現有的燃油系統(tǒng)燃燒混合燃料。然而甲醇與汽油的混溶性與溫度、含水量等有關，溫度高、芳烴含量高、甲醇及汽油中不含水份，其混溶性就好，且不分層，但甲醇及汽油中均不同程度含有微量水份，同時甲醇具有的強吸水性在混合燃料貯存、運輸及使用過程中能從大氣中吸收水份，分層問題難以避免，特別是在低溫條件下更甚，從資料中可以看出甲醇汽油混合燃料的應用研究課題集中在尋找合適的助溶劑上，以解決混溶分層問題。
另一方面甲醇的性質決定甲醇汽油混合燃料低溫起動性差，特別是為避免甲醇摻入汽油后，蒸汽壓急劇增大發(fā)生氣阻而減少汽油中輕組分(如碳5、碳4)的摻入量，使低溫起動性差的現象更為嚴重，成為制約甲醇汽油混合燃料推廣的另一難題，同時損失了相當一部分高辛烷值的燃料資源。
本實用新型的目的在于提供一種既能單獨使用汽油以滿足低溫起動要求及特殊情況要求，又能同時使用甲醇(及其他醇類、醚類)和汽油的汽車燃油系統(tǒng)，使甲醇(及其他醇類、醚類)及汽油通過各自的供給系統(tǒng)在化油器中混合，從而避免了甲醇汽油混合燃料分層及低溫起動性差的問題。
本實用新型的目的可通過以下措施實現一種燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)，含有兩套燃料供給系統(tǒng)及可同時霧化兩種燃料的化油器，該化油器含有起動系統(tǒng)、喉管霧化裝置及兩套相互獨立的浮子系統(tǒng)、主供油系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、加速系統(tǒng)及加濃系統(tǒng)，兩套主供油系統(tǒng)的主供油管同時進入化油器小喉管以進行霧化，兩套怠速及加速系統(tǒng)供油道分別合并引向各自噴口，兩套加速及加濃系統(tǒng)控制機構與節(jié)氣門聯接同時工作；在兩套化油器系統(tǒng)油量主進口分別設置兩套量油裝置，該量油裝置由量油桿及控制量油桿開啟的杠桿搖臂機構構成，以成比例控制兩系統(tǒng)工作油量大小，在化油器小喉管下方還設有葉輪式向心旋流器，使通過旋流器的氣流向心流動。
上述燃油系統(tǒng)中對應兩套怠速系統(tǒng)、加速系統(tǒng)也可分別設置兩套相應的噴口。
本實用新型涉及的燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)使用時，在其含有的兩套燃料供給系統(tǒng)的燃料箱中分別注入甲醇(或其它醇類、醚類)和汽油燃料，通過輸油泵、濾清器，分別輸入甲醇系和汽油系的浮子系統(tǒng)。工作時通過拉桿等控制機構，使甲醇系量油桿處于關閉位置，汽油系量油桿處于工作位置，汽車發(fā)動機在只有汽油供給狀態(tài)下正常起動；汽車發(fā)動機正常起動后，由控制機構成比例控制甲醇系、汽油系量油桿的開合，使甲醇及汽油同時在化油器小喉管霧化，汽車發(fā)動機在甲醇及汽油同時供給或單獨供給狀態(tài)下進入怠速、正常、及加濃、加速工作狀態(tài)。甲醇及汽油在小喉管霧化呈現一定層流效應，設置在小喉管下方的葉輪式向心旋流器，使流經旋流器的呈一定層流效應的可燃混合氣體向心流動相互碰撞，促成可燃混合氣體混合更趨均勻，火焰?zhèn)鞑ニ俣纫恢??；推饔卸嘀睾砉軙r，在每個大喉管處都可設置葉輪式向心旋流器，并使相互間氣流旋向相反。
在同時使用醇類和汽油燃料的燃油系統(tǒng)中，當量油裝置設置在主供油系統(tǒng)主量孔進油口上，可在加速(及加濃)系統(tǒng)供油道設置量孔孔徑變換閥，由量油桿控制機構同步控制，以根據進入主供油系統(tǒng)甲醇汽油比控制加速(及加濃)系統(tǒng)甲醇汽油比以滿足同時及單獨使用甲醇和汽油適宜的空燃比。
本實用新型的燃油系統(tǒng)甲醇系燃料箱可設計為微壓力容器，并設置壓力自動控制閥及安全閥。壓力自動控制閥與汽車壓縮空氣系統(tǒng)連接，安全閥出口排大氣或排入油氣回收系統(tǒng)，汽車發(fā)動機使用汽油啟動后，產生的壓縮空氣使甲醇系燃料箱充壓，將甲醇壓送至其浮子系統(tǒng)，經霧化參與發(fā)動機怠速、正常、加速、加濃工作狀態(tài)。
卡特型化油器(美國carter化油器公司產品)是以設置在功率量油孔(油量主進口)的量油桿及加速泵完成油量即功率調節(jié)的。因此在本實用新型的燃油系統(tǒng)中采用卡特型化油器勿需另設量油裝置，由控制機構控制甲醇系和汽油系量油桿即可完成在汽油供給狀態(tài)下的正常起動，及在甲醇和汽油同時或單獨供給狀態(tài)下的怠速、正常、加濃、加速功能；另外卡特型化油器加濃工況也是由量油桿調節(jié)完成的，因此可在加速油道設置量孔孔徑變換閥，并使之與量油桿控制機構聯動以適應任何甲醇汽油比工況下的加速需要，也可采用調節(jié)加速泵活塞位置完成此功能；并使兩套加速系統(tǒng)控制機構聯接，同時工作，即可實現本實用新型的目的。
在使用雙腔并動式或雙腔分動式化油器的燃油系統(tǒng)上，應根據汽油系供油結構，對應設置甲醇系供油結構，并使兩套系統(tǒng)各自的兩個進油孔合并成一個總進油孔，在兩套系統(tǒng)總進油孔分別設置量油裝置，甲醇或汽油通過各自總進油孔分入兩側供油道分別進入兩主腔進油量孔或主腔及副腔進油量孔，并通過搖臂連桿控制裝置，使兩套系統(tǒng)加速(及加濃)系統(tǒng)同時工作，以實現本實用新型的目的。
四腔分動式化油器可視為兩個同樣的雙腔分動式化油器的組合，其中兩個主腔和兩個副腔各自并動。在四腔分動式化油器上，根據汽油系供油結構對應設置甲醇系供油結構，可使用二套量油裝置總控甲醇系及汽油系供給系統(tǒng)；也可使用四套量油裝置，其中兩套甲醇系量油裝置及兩套汽油系量油裝置并動，由控制機構控制供給狀態(tài)；并使甲醇系和汽油系相應的加速(及加濃)系統(tǒng)同時工作，以實現本實用新型的目的。
本實用新型具有以下優(yōu)點1、本實用新型的汽車燃油系統(tǒng)既可單獨使用汽油，又可同時使用甲醇(及其它醇類、醚類)和汽油燃料，使其在化油器中霧化混合，避免了甲醇(及其它醇類、醚類)燃料與汽油的混溶性差、易分層、起動困難、易發(fā)生氣阻的問題，為甲醇(及其它醇類、醚類)燃料在汽車上的應用推廣提供了一種新方法。
2、本實用新型的燃油系統(tǒng)在工作中可任意調節(jié)進入化油器的甲醇(及其它醇類、醚類)燃料與汽油的比例，因此可根據工作情況提高甲醇(及其它醇類、醚類)燃料的比例，減少汽車尾氣對大氣的污染。
3、本實用新型的燃油系統(tǒng)可利用甲醇與水的互溶性在甲醇中摻入適當的水份以提高燃燒效率，進一步降低污染。
4、甲醇含有50％的氫，其燃燒時空燃比相對汽油要小。所以使用本實用新型燃油系統(tǒng)的汽車在高原缺氧地區(qū)可增大甲醇比例以減輕因缺氧引起的汽車運輸能力的下降。
5、甲醇的蒸發(fā)潛熱為汽油的4倍，熱值為汽油的一半，因此使用本實用新型燃油系統(tǒng)的汽車在炎熱高溫季節(jié)增大甲醇比例可克服因冷卻系統(tǒng)散熱不良或因汽車上坡時水箱開鍋的缺陷。
本實用新型附圖圖面說明如下


圖1為本實用新型的燃油系統(tǒng)結構示意圖圖中所示化油器為卡特型化油器1′、1″-燃料箱 2′、2″-輸油泵 3′-化油器圖2為本實用新型燃油系統(tǒng)所用的一種化油器結構示意圖圖中所示化油器以國產231系列化油器為基型公用部分(兩個系統(tǒng)共同使用部分)1a-啟動進氣孔；2a-小喉管；3a-大喉管；4a-阻風門 5a-葉輪式旋流器；6a-節(jié)氣門 7a-節(jié)氣門最小開度調節(jié)螺釘兩個系統(tǒng)均設的部件(僅桿出其中一個系統(tǒng))1-怠速油道；2-怠速量孔；3-怠速空氣量孔；4-加速噴管；5-浮子室平衡孔；6-小喉管噴口；7-主空氣量孔；8-主噴管；9-主噴管滲氣孔；10-真空加濃通氣道；11-真空加濃裝置活塞；12-空氣缸；13-彈簧；14-機械加濃推桿；15-拉桿；16-連接板；17-彈簧；18-加速泵活塞桿；19-通氣孔；20-加速泵出油閥；21-油管接頭螺釘；22-油管接頭；23-針閥座；24-針閥；25-浮子；26-加速泵出油道；27-加速泵活塞；28-加速泵進油閥；29-機械加濃閥；30-機械加濃量孔；31-連桿；32-搖臂；33-真空加濃頂桿；34-真空加濃閥；35-加濃油道；36-真空加濃量孔；37-主量孔螺塞；38-主量孔；39-功率量孔；40-真空加濃通氣孔；41-怠速過渡噴口；42-怠速噴口；43-怠速調節(jié)(油量調節(jié))螺釘；44-怠速油道；45-石棉墊片；46-量油桿圖3為本實用新型燃油系統(tǒng)中化油器設置的葉輪式向心旋流器剖視圖圖4為圖3的俯視圖
以下結合附圖所示實施方式對本實用新型作進一步詳述如
圖1所示一種燃燒醇類及汽油的汽車燃油系統(tǒng)，含有兩套相互獨立的甲醇系及汽油系燃料供給系統(tǒng)，由各自的燃料箱(1′，1″)及輸油泵(2′，2″)組成，其中甲醇系輸油泵(2′)采用電動輸油泵；該兩套燃料供給系統(tǒng)通入可同時霧化兩種燃料的化油器(3′)中，在本實施例中采用卡特型化油器，該化油器(3′)相對汽油系結構在一個殼體上設置起動系統(tǒng)、喉管霧化裝置及兩套結構相同、相互獨立的甲醇(及其他醇類、醚類)系及汽油系浮子系統(tǒng)、主供油系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、加速系統(tǒng)，在卡特型化油器上加濃工況與主供油系統(tǒng)合并由量油桿調節(jié)；兩套主供油系統(tǒng)的主供油管同時進入化油器小喉管以進行霧化，兩套怠速系統(tǒng)及加速系統(tǒng)供油道合并引向各自噴口；與甲醇系及汽油系主量油桿并列設置結構與主量油桿相同的作為加速系統(tǒng)供油道量孔孔徑變換閥的加速系統(tǒng)量油桿裝置，使之與主量油桿并動；并使兩套加速系統(tǒng)控制桿聯動；在大喉管還設置有葉輪式向心旋流器。工作時通過拉桿等控制機構，使甲醇系量油桿處于全封閉位置，汽油系量油桿處于起動—怠速工作位置，燃油系統(tǒng)在汽油供給狀態(tài)下正常起動，發(fā)動機起動后由發(fā)電系統(tǒng)帶動甲醇系輸油泵(2′)工作，并同時調節(jié)甲醇系和汽油系量油桿開啟位置，使甲醇和汽油以一定比例進入化油器同時霧化；由于作為加速系統(tǒng)供油道量孔孔徑變換閥的加速系統(tǒng)量油桿與主量油桿并動，因此可以適應任意甲醇汽油比工況下的加速需要。
如圖2所示為本實用新型燃油系統(tǒng)所用的一種以國產231系列化油器為基型的化油器。
231型化油器是我國自行設計、制造的第一種化油器，為制造方便231型化油器分為上體、中體和下體三部分，中體和下體間裝有隔熱石棉墊片，231型化油器含有浮子系統(tǒng)，主供油系統(tǒng)，怠速系統(tǒng)，加速系統(tǒng)，加濃系統(tǒng)和起動系統(tǒng)及喉管霧化裝置；浮子系統(tǒng)由浮子室平衡孔(5)、油管接頭螺釘(21)、油管接頭(22)、針閥座(23)、針閥(24)、浮子(25)等構成，油泵供來的燃料通過油管接頭(22)，油管接頭鏍釘(21)及針閥(24)充入浮子室，銅制浮子(25)的臂端由鈾銷絞接在浮子室壁上，隨浮子室燃料液面的變化控制安裝于浮子室(25)臂端上的針閥(29)與針閥座(23)的開合，調節(jié)燃料的充入量；主供油系統(tǒng)由小喉管噴口(6)，主空氣量孔(7)、主噴管(8)、主噴管滲氣孔(9)，主量孔螺塞(37)、主量孔(38)、功率量孔(39)等構成，空氣自主空氣量孔(7)流入滲氣油室，然后通過主噴管(8)上的主噴管滲氣孔(9)流入主噴管(8)，主量孔(38)旋裝在螺塞(37)內，通過螺塞(37)上孔道與浮子空連通，在主噴管(8)的底部還有一個功率量孔(34)，用以調節(jié)加濃及加速狀況下的出油總量，燃料由主噴管(8)通入喉管霧化裝置小喉管(2a)，經小喉管(2a)上小喉管噴口(6)噴出；怠速系統(tǒng)由怠速油道(1)，怠速量孔(2)，怠速空氣量孔(3)，怠速過渡噴口(41)，怠速噴口(42)、怠速調節(jié)(油量調節(jié))螺釘(43)，怠速油道(44)等構成，怠速狀況下燃料由主噴管(8)經怠速油道(1)引出，經怠速量孔(2)與怠速空氣量孔(3)滲入的空氣混合，通過怠速油道(44)從怠速噴口(42)噴出，怠速噴(42)由怠速調節(jié)(油量調節(jié))螺釘(43)調節(jié)怠速狀況下燃料噴出量，在怠速噴口(42)上方還有與怠速油道(44)連通的怠速過渡噴口(41)；加速系統(tǒng)由加速噴管(4)、彈簧(17)、加速泵活塞桿(18)、通氣孔(19)、加速泵出油閥(20)，加速泵出油道(26)，加速泵活塞(27)，加速泵進油閥(28)等構成；加速泵腔經由底部的進油閥(28)與浮子空連通。加速泵出油閥(20)裝在加速泵出油道出油道(26)上方，閥座的頂部開有通氣孔(19)，工作時通過拉桿(15)、連接板(16)、連桿(31)、搖壁(32)與節(jié)氣門(6a)聯動，由加速泵活塞桿(18)上安裝的活塞(27)將泵腔內的燃料，壓出經加速泵出油道(26)，加速泵出油閥(20)供油道，從加速噴管(4)噴出，加速泵活塞桿(18)通過彈簧(17)復位；加濃系統(tǒng)由真空加濃通氣道(10)、真空加濃裝置活塞(11)、空氣缸(12)、彈簧(13)、真空加濃頂桿(33)，真空加濃閥(34)，真空加濃量孔(36)、真空加濃通氣孔(40)等組成真空加濃系統(tǒng)與機械加濃推桿(14)，機械加濃閥(29)、機械加濃量孔(30)等組成的機械加濃系統(tǒng)及加濃油道(35)構成，機械加濃系統(tǒng)通過拉桿(15)、連接板(16)、連桿(31)、搖臂(32)與節(jié)氣門(6a)聯動，拉桿(15)通過連接板(16)與機械加濃推桿(14)連接，發(fā)動機進入大負荷工作時，推桿(14)壓開機械加濃閥(29)，浮子空內燃料通過機械加濃閥(29)及機械加濃量孔(30)經加濃油道(35)通向功率量孔(39)；真空加濃系統(tǒng)的空氣缸(12)內裝有真空加濃裝置活塞(11)，空氣缸(12)上有通氣道(10)與節(jié)氣門下方的通氣孔(40)相通，空氣孔(12)下方有與活塞(11)連接的活塞桿，在活塞桿端擋片與空氣缸(12)間套裝有彈簧(13)，真空加濃閥(34)上的真空加濃頂桿(33)與連接在活塞(11)上的活塞桿相對，真空加濃系統(tǒng)工作時，活塞桿頂開真空加濃閥(34)上的真空加濃頂桿(33)，浮子空內燃料通過真空加濃閥(34)及真空加濃量孔(36)經加濃油道(35)通向功率重孔(39)；起動系統(tǒng)由通過轉軸安裝在上體的阻風門(4a)、阻風門(4a)上的啟動進氣孔(1a)及通過轉軸安裝在下體的節(jié)氣門(6a)、節(jié)氣門最小開度調節(jié)螺釘(7a)構成；喉管霧化裝置由與中體連為一體的小喉管(2a)及位于中體和下體之間可拆卸的大喉管(3a)構成；本實用新型燃油系統(tǒng)所用的以國產231系列為基型的化油器，該化油器根據基型化油器結構，對應設置結構相同的分別用于甲醇系及汽油系兩套浮子系統(tǒng)，主供油系統(tǒng)，怠速系統(tǒng)、加速系統(tǒng)、加濃系統(tǒng)和相應的一套起動系統(tǒng)及喉管霧化裝置，甲醇系及汽油系機械加濃及加速系統(tǒng)通過控桿(15)、連接板(16)、連桿(31)、搖臂(32)與節(jié)氣門(6a)聯接同時工作，兩套主供油系統(tǒng)的主供油管即主噴管(8)同時進入化油器小喉管(2a)，由小喉管噴口(6)噴出霧化，兩套加濃系統(tǒng)加濃油道(35)通向各自的主供油管，兩套怠速系統(tǒng)及加速系統(tǒng)供油道分別合并引向各自噴口(42、4)；在兩套化油器主供油系統(tǒng)油量主進口，分別設置兩套量油裝置(46)，該量油裝置由量油桿(46)及控制量油桿開啟的杠桿搖臂機構構成，以成比例控制兩系統(tǒng)出油量大小，在化油器大喉管(3a)處設置葉輪式向心旋流器(5a)其結構如圖3、圖4所示，氣流從上向下流動，通過旋流器(5a)能使氣流向心流動，使可燃混合氣體更趨均勻。
權利要求1.一種燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)，含有兩套燃料供給系統(tǒng)(1′，1″，2′，2″)及可同時霧化兩種燃料的化油器(3′)，其特征在于該化油器含有起動系統(tǒng)、喉管霧化裝置及兩套相互獨立的浮子系統(tǒng)、主供油系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、加速系統(tǒng)及加濃系統(tǒng)，兩套主供油系統(tǒng)的主供油管同時進入化油器小喉管以進行霧化，兩套怠速及加速系統(tǒng)供油道分別合并引向各自噴口，兩套加速及加濃系統(tǒng)控制機構與節(jié)氣門聯接同時工作；在兩套化油器系統(tǒng)油量主進口分別設置有兩套量油裝置，該量油裝置由量油桿及控制量油桿開啟的杠桿搖臂機構構成，以成比例控制兩系統(tǒng)工作油量大??；在化油器小喉管下方還設置有葉輪式向心旋流器。
2.根據權利要求1所述的一種燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)，其特征在于，兩套加速系統(tǒng)或(及)怠速系統(tǒng)也可通過各自的油道從分別設置的噴口進入化油腔。
3.根據權利要求1所述的一種燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)，其特征在于，量油裝置設置在主供油系統(tǒng)主量孔進油口上。
4.根據權利要求1所述的一種燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)，其特征在于，化油器采用多重喉管時，葉輪式向心旋流器，設置在每個大喉管上且相互間旋向相反。
專利摘要本實用新型公開了一種燃燒醇類及汽油燃料的汽車燃油系統(tǒng)，含有兩套燃料供給系統(tǒng)及可同時霧化兩種燃料的化油器，該化油器為兩套化油器系統(tǒng)的組合，在兩套化油器系統(tǒng)油量主進口分別設置量油裝置，以成比例控制兩系統(tǒng)工作油量大小，使兩種燃料同時在化油器小喉管霧化，在化油器小喉管下方還設置有葉輪式向心旋流器，本實用新型避免了醇類汽油混合燃料混溶性差帶來的易分層、氣阻低溫起動性差等問題。
文檔編號F02M13/00GK2241234SQ94221009
公開日1996年11月27日 申請日期1994年9月3日 優(yōu)先權日1994年9月3日
發(fā)明者何祥萃 申請人:何祥萃