專利名稱：電腦節(jié)油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車節(jié)油器的發(fā)明汽車節(jié)油是一件利國利民的大好事，它不但包括了降低汽車使用費用的經(jīng)濟效益更主要還減少大氣污染、節(jié)約了地球能源。目前出現(xiàn)的汽車節(jié)油方式主要有磁化式，電子點火式、添加化學(xué)藥品式等，這些節(jié)油器各有特點，但都沒有針對汽車工作時的復(fù)雜狀況進行動態(tài)調(diào)控，節(jié)油效果在實踐中被證實并不顯著。實踐和經(jīng)驗指出，只有針對汽車工作時的不同狀態(tài)、不同條件、不同負(fù)載時對燃油的供給進行動態(tài)地、適時地調(diào)控，來改變混合比的濃度才能有效達(dá)到節(jié)油的目的。雖然現(xiàn)已有大量利用計算機進行動態(tài)控制的電子直噴式汽車，它不但成本高，而對一般的普通汽化油器式的汽油車不易改裝，另從整個現(xiàn)保有車輛和現(xiàn)汽車工業(yè)來看，短期內(nèi)化油器式的汽車還是汽油車的主流。
本電腦節(jié)油器發(fā)明的目的是解決目前市場上出現(xiàn)的節(jié)油器的不足之處，采用微型計算機對汽車燃油供給根椐行車中的各種狀況，如加速、減速、爬坡、滑行、怠速、發(fā)動點火等狀態(tài)動態(tài)地進行動態(tài)地、實時地進行調(diào)控，來改變混合比的濃度讓一般的普通化油器式的汽油車達(dá)到電控直噴式汽車的效果充分利用能源達(dá)到節(jié)省燃油，減少汽車尾氣有害成份排放的目的。
本電腦節(jié)油器發(fā)明的要點在于采用了微處理器系統(tǒng)。計算機根據(jù)汽車客觀運行因素，動態(tài)地調(diào)整汽車化油器油平面，適時的改變混合氣濃度，使汽化器式汽車隨時都工作在最佳、最經(jīng)濟狀態(tài)。采用了在微處理器控制下的可控型兩用電動燃油泵。采用了完全無損汽車原結(jié)構(gòu)的條件下而安裝的給油檢測器和油平檢測器組成的特殊檢測裝置。微處理器系統(tǒng)適時的根據(jù)從給油檢測器和油平面檢測器組成的特殊檢測裝置中采集的動態(tài)信號，經(jīng)處理、計算結(jié)果輸出到可控電動燃油泵，再根椐行車中的各種狀況，如加速、減速、爬坡、滑行、怠速、發(fā)動點火等狀態(tài)動態(tài)地、適時地調(diào)整化油器油平面高低，從而達(dá)到改變混合氣混合濃度，讓汽車總是工作在最經(jīng)濟或最佳狀態(tài)，有效地節(jié)省了燃油并減少了汽車尾氣有害成份的排放。
當(dāng)電腦節(jié)油系統(tǒng)產(chǎn)生故障或不使用該系統(tǒng)時，汽車原有供油系統(tǒng)仍能按原狀態(tài)正常工作。
本電腦節(jié)油器發(fā)明的優(yōu)點是采用計算機控制，可以動態(tài)地、適時地控制油氣混合比，節(jié)油效果顯著，實測節(jié)油率均大于15％，并且不影響汽車原有動力性能。由于采用特殊的油平面檢測裝置，安全、可靠，并且無損于汽車原有結(jié)構(gòu)。加裝了微處理器可控制的可控電動燃油泵，對汽車原有供油系統(tǒng)毫無損害，并因兩套系統(tǒng)成并聯(lián)聯(lián)接可任意選用工作，減少了汽車燃油系統(tǒng)的故障率。由于節(jié)油效果明顯，不但有以上便于安裝的優(yōu)點而成本價格與電控直噴式比較價格不到十分之一，相當(dāng)?shù)土?，便于推廣。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明電腦節(jié)油器作詳細(xì)的描述附

圖1是本電腦節(jié)油器系統(tǒng)示意圖。
附圖2是本電腦節(jié)油器系統(tǒng)電腦電路圖。
附圖3是本電腦節(jié)油器系統(tǒng)中油面高度檢測傳感器圖。
附圖4是本電腦節(jié)油器系統(tǒng)中給油位移檢測傳感器圖。
附圖5是油面高度檢測傳感器、給油位移檢測傳感器電路圖。
附圖6是可控電動燃油泵剖面圖。
附圖7是本電腦節(jié)油器系統(tǒng)電腦程序圖參照附圖1本電腦節(jié)油器系統(tǒng)示意圖，可控電動燃油泵(1)的一端與油箱相連接，另一端與化油器相連接，構(gòu)成供油通路，在化油器(2)內(nèi)裝有油面高度檢測傳感器(3)，檢測的油面高度變化信號進入電腦(7)。給油位移檢測傳感器(4)通過彈簧(5)與油門(6)相連接，檢測的給油量的信號進入電腦(7)，利用原車就有的溫度檢測傳感器，其檢測的溫度信號亦輸入給電腦(7)，上述三個被檢測的信號經(jīng)電腦處理后，再給出控制信號，由該信號去控制可控電動燃油泵線圈通電時間的長短，改變供油量，適時地調(diào)整化油器油平面高度，達(dá)到適時的按需改變混合氣混合濃度的目的，使油料得到充分燃燒，實現(xiàn)節(jié)油之目的及改善尾氣排放對空氣的污染。
參照附圖2本電腦節(jié)油系統(tǒng)電路圖，電腦采用單片機PIC系列的16C73芯片，復(fù)位腳(1)通過電阻R1(1K)與5V電源連接，芯片腳(2)與油面高度檢測傳感器連接，芯片腳(3)與給油位移檢測傳感器連接，芯片腳(4)與原車溫度檢測傳感器連接，芯片腳(14)、(15)與存儲器IC2(24Lxx)連接，芯片腳(20)接5V電源，芯片腳(9)通過電阻R2(1K)及芯片腳(10)與單片機IC1振蕩回路的晶體振蕩器JT(4M)，振蕩電容C1(15pf)、C2(15pf)相連接，芯片腳(22)通過限流電阻R3(2K)與三極管N1(9014)及限流阻R4(100Ω)、N2(3DC1)B端連接，N2的E端接本車電源(12V)，N2的C端輸出控制信號給油泵線圈。本電路所需的5V電源是利用本車電源通過穩(wěn)壓電路供給，穩(wěn)壓電路由三端穩(wěn)壓器N3(7805)及濾波電容C3(0.01uf)、C4(0.01uf)、C5(100uf)、C6(100uf)、C7(100uf)組成。
計算機系統(tǒng)工作原理是當(dāng)開通汽車上的電源后在三端穩(wěn)壓器N3、濾波去藕電容C3、C4、C5、C6、C7的工作中產(chǎn)生單片機工作所需的5V工作電源，汽車單片機在復(fù)位電阻R1的作用下進行復(fù)位，在振蕩回路晶體振蕩器JT振蕩回路電容C1、C2的作用下產(chǎn)生時鐘振蕩進行工作。
參照附圖3液面高度傳感器由紅外發(fā)射二極管(1)，遮光板(2)，紅外接收二極管(3)，底部有孔的遮光罩兼護套(4)，浮標(biāo)(5)，印刷線路基板(6)，信號/電源連接端子(插座)(7)構(gòu)成。其中紅外發(fā)射、接收對管可根據(jù)實際情況選用。由于本例是用于汽油液面短距離的檢測，無其它更多要求，故可選用市面上一般的紅外發(fā)射、接收對管。
印刷線路基板(6)為基本構(gòu)架，其所有元器件都以焊接的方式安裝在上。右端安裝焊接信號/電源連接端子(插座)(7)，作為信號輸出和工作電源的輸入，其左端安裝有遮光罩兼護套(4)用焊接方式與印刷線路基板(6)連接，遮光罩兼護套(4)的長度隨需要而定，本例子用于40mm-70mm之間變化。遮光罩兼護套(4)內(nèi)的印刷線路基板(6)上平行安裝著紅外發(fā)射二極管(1)、紅外接收二極管(3)，紅外發(fā)射二極管(1)和紅外接收二極管(3)之間設(shè)置了一可與印刷線路基板(6)焊接聯(lián)接的遮光板(2)。遮光板(2)的長度應(yīng)比兩只光電二極管的高度大5mm以上。遮光罩兼護套(4)內(nèi)又設(shè)置了一可自由上下浮動的浮標(biāo)(5)。
參照附圖4給油位移傳感器由限位片(1)，前膠木塞(2)，拉桿(或推桿)(3)中復(fù)位彈簧(4)紅外發(fā)光二極管(6)活塞紅外光反射面(5)隔光板(7)紅外接收二極管(8)后膠木塞(9)印制電路板(10)傳感器外殼(11)信號輸出/電源輸入線(12)構(gòu)成。
傳感器以不銹鋼管作外殼(本例采用φ9的不銹鋼管)，兼作避光罩，以隔絕外部光信號的干擾。其它所有零件、電子元件都安裝在不銹鋼外殼內(nèi)。后膠木塞(9)裝在傳感器后部，在這個膠木塞的前面并排安裝紅外發(fā)光二極管(6)，紅外接收二極管(8)，并在這兩只二極管中間設(shè)置一隔光板(7)。紅外發(fā)光二極管(6)和紅外接收二極管(8)的管腳穿過預(yù)先在后膠木塞(9)上鉆出的小孔焊接在后膠木塞(9)反面的印刷電路板(10)上，為信號采集電路提供信號，信號輸出/電源輸入線口同時也焊接在印刷電路板(10)上。
前膠木塞(2)裝在傳感器殼體的前端，在此膠木塞的中軸線預(yù)先鉆出一個通孔，使拉桿(推桿)(3)能靈活平穩(wěn)地穿過前膠木塞(2)作軸向活動。推桿(3)的前端制成圓環(huán)用來連接檢測目標(biāo)，圓環(huán)的頸部裝配一只限位片(1)，使拉桿(推桿)正確復(fù)位。推桿(3)的后端裝配預(yù)先制成的活塞(5)，活塞(5)面對發(fā)光、接收二極管對管的一面做成紅外光反射面，用以反射紅外發(fā)光二極管(6)發(fā)出的紅外光。在活塞(5)與前膠木塞(2)之間裝配一只復(fù)位彈簧(推、拉彈簧均可)，套在拉桿(3)上，用來使活塞(5)復(fù)位。
參照附圖5油面高度檢測傳感器、給油位移檢測傳感器電路原理圖包括紅外發(fā)射二極管(2)，紅外線接收二極管(4)，紅外發(fā)射二極管(2)的限流電阻R1，紅外線接收二極管(4)分壓電阻R2。
電路的工作原理是由紅外發(fā)射二極管(2)與其限流電阻R1串聯(lián)聯(lián)接在電源與地間，根據(jù)發(fā)射二極管的型號供其所需的工作電流，本例工作在5V電源中，用的工作電流為3-10mA的紅外發(fā)射二極管，故所采用的限流電阻R1為1K。由紅外接收二極管(4)與其限流電阻R2串聯(lián)聯(lián)接在電源與地間，根據(jù)接收二極管的型號電阻值決定R2，本例用的接收二極管的電阻值約在50K-500K之間變化，工作在5V電源中，所采用的分壓電阻R2為200K。在工作時從紅外發(fā)射二極管(2)發(fā)出的紅外光照射到浮標(biāo)(5)反射到紅外接收二極管(4)。由于隨液面高低的不同造成光線光路的距離不同造成反射光的強弱不同，引起紅外接收二極管(4)的內(nèi)電阻的改變再與其分壓電阻R2的分壓比的變化，就可從紅外接收二極管(4)與其分壓電阻R2串聯(lián)的中點Vout輸出隨光線強度成特定比例的電壓信號。這樣就完成了得到液面高度值和給油位移值的檢測任務(wù)。
參照附圖6可控制電動燃油泵的剖面圖，可控制電動燃油泵由外殼(1)，進油聯(lián)接頭(2)，電磁線圈兼高精度活塞外套(3)，進油單向閥(4)，磁性材料的高精度活塞內(nèi)套(5)，回位彈簧(6)，出油單向閥(7)、出油聯(lián)接頭(8)，并由外殼(9)和電磁線圈兼高精度活塞外套(3)分隔構(gòu)成了進油腔(10)，出油腔(11)。
可控制電動燃油泵的工作原理是當(dāng)電磁線圈每通電時將磁性材料的高精度活塞內(nèi)套(5)向內(nèi)吸引移動并壓迫回位彈簧(6)直到線圈吸合磁力與回位彈簧(6)力平衡時，造成活塞內(nèi)空間變小強迫打開出油單向閥(7)把原活塞內(nèi)腔中的燃油(介質(zhì))轉(zhuǎn)移到出油腔(11)并將已轉(zhuǎn)移到出油腔(11)的油通過出油聯(lián)接頭(8)壓到化油器，當(dāng)線圈斷電時磁性材料的高精度活塞內(nèi)套(5)在回位彈簧(6)彈力的做用下向線圈外移動造成造成活塞內(nèi)空間變大并使出油單向閥(7)在外力下關(guān)閉同時進油單向閥(4)在外力(大氣)下打開則通過進油聯(lián)接頭(2)聯(lián)接到油箱的輸油管將油箱中的燃油吸入，線圈在計算機控制下周而復(fù)始的工作就達(dá)到把油箱中的燃油送到了化油器的目的，適當(dāng)?shù)目刂凭€圈的通、斷電時間就可達(dá)到有效的按量供油。
參照附圖7計算機運行的程序流程圖，從單片機IC1的2腳送入油面高度傳感器檢測到的電信號，IC1的3腳送入給油位移傳感器檢測到的電信號，IC1的4腳送入原車溫度傳感器檢測到的電信號，所檢測的油面、給油、溫度信號在單片機內(nèi)部進行轉(zhuǎn)換并根據(jù)各器件參數(shù)的不同再用寫在保存數(shù)據(jù)用的不掉電存貯器IC2(24CXX)中的數(shù)據(jù)進行線性度的補償、轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。再根據(jù)比較整理后的給油位移傳感器的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)與整理后的油面高度傳感器的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進持比較，油面高度傳感器與給油位移傳感器是一比例關(guān)系(反、正比關(guān)系是根據(jù)安裝而定)，再控制可控制油泵線圈的通、斷電時間達(dá)到控制化油器浮子室內(nèi)油面高低，使這個關(guān)系盡量保持恒定，因而達(dá)到只要給油位移傳感器不在最大(小)時就造成化油器內(nèi)的油平面低于正常油平面，減少了大量汽車在非滿負(fù)荷情況下的耗油量，因而達(dá)到節(jié)油的目的。
權(quán)利要求
1.一種電腦節(jié)油器，包括電腦、油面高度檢測傳感器、給油位移檢測傳感器、溫度檢測傳感器、可控電動燃油泵，其特征在于油面高度檢測傳感器、給油位移檢測傳感器、溫度檢測傳感器所檢測的信號經(jīng)電腦處理后再給出控制信號，該控制信號控制可控電動燃油泵線圈通電時間的長短，調(diào)整供油量，適時改變化油器中油面的高低，達(dá)到適時的按需要改變混合氣混合濃度的目的，使油料得到充分燃燒，使汽化式汽車工作在最佳、最經(jīng)濟的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦節(jié)油器，其特征在于電腦采用單片機PIC系列的16C73。其他如805系列、Z80系列、68系列等均可。
全文摘要
一種電腦節(jié)油器,由電腦、油面高度檢測傳感器、給油位移檢測傳感器、溫度檢測傳感器、可控電動燃油泵組成。油面高度檢測傳感器、給油位移檢測傳感器、濕度檢測傳感器所檢測的信號,經(jīng)電腦處理后給出控制信號,該控制信號控制可控電動燃油泵線圈通電時間的長短,調(diào)整供油量,適時改變化油器中油面的高低,達(dá)到適時的按需要改變混合氣混合濃度的目的,使油料充分燃燒,使汽化器式汽車隨時都工作在最佳、最經(jīng)濟的狀態(tài),達(dá)到節(jié)油的目的,并改善了汽車尾氣排放對空氣的污染,無論汽車在何種行駛狀態(tài),加速、減速、爬坡、滑行、怠速、發(fā)動點火等,都能實現(xiàn)動態(tài)控制。實測節(jié)油率均大于15%。
文檔編號F02D41/00GK1268623SQ9911473
公開日2000年10月4日 申請日期1999年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月25日
發(fā)明者丁平 申請人:丁平