CN1003663B

CN1003663B - 汽车燃料供给装置

Info

Publication number: CN1003663B
Application number: CN85107663.7A
Authority: CN
Inventors: 间中敏雄; 阿田子武士; 山内照夫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-10-19
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1989-03-22
Also published as: CN85107663A; DE3561901D1; KR900000152B1; JPS6198957A; EP0179414B1; EP0179414A1; KR860003423A; US4665877A

Abstract

在一种由超声波作用实现雾化，来供给燃料的汽车燃料供给装置中，支撑在超声振荡器９上的管状振动子１０大致安装在发生机进气管１３的轴线上并在其壁面上有一燃料通过孔２８，该燃料通孔开口在发动机进气管１３的轴线中间区域上，电磁喷射阀８的燃料喷头与燃料通孔２８相对配置，结果就把燃料经燃料通孔２８扩散地喷射到管状振动子１０的内壁上。喷射阀８和振荡器９各自大体上与振动子１０的轴线正交配置，燃料就经燃料通孔２８喷射到振动子１０的内壁上，实现了雾化。

Description

汽车燃料供给装置

本发明所涉及的是一种汽车燃料供给装置，特别涉及的是一种通过超声振动作用实现的雾化，来特殊地供给燃料的汽车燃料供给装置。

一种通过超声波作用实现雾化，来供给燃料的汽车燃料供给装置曾在日本专利公开公报的第195064/1983号中得到公开。

在前述的日本专利公开公报中，该汽车燃料供给装置包括一个电磁喷射阀和一个具有管状振动子的超声振荡器。该电磁喷射阀和该超声振荡器一起安装在一根发动机进气管里，位于发动机进气管的同一侧。该超声振荡器的管状振动子以特有的谐振频率振动。

以特有的谐振频率振动的管状振动子的轴线和电磁喷射阀的轴线彼此保持重合，而超声振荡器的管状振动子的轴线却不与发动机进气管的轴线重合，这样燃料的喷射方向也就不与发动机进气管的轴线重合了。结果理所当然地雾化了的燃料也就不会均匀地在发动机进气管中扩散了。

在前面所描述的先有技术中，由于管状振动子的安排方式，即管状振动子的轴线与电磁喷射阀的轴线彼此保持重合，因此燃料得不到充分的雾化。

进而，在前面所描述的先有技术中，由于电磁喷射阀和具有管状振动子的超声振荡器安排在同一侧，因此，安装该电磁喷射阀的燃料管道的结构以及固定该电磁喷射阀的结构就会不可避免地变得复杂了。

本发明的目的是提供一种汽车燃料供给装置，其中燃料能够对着超声振动器的管状振荡子的一个内壁有效地喷射。

本发明的汽车燃料供给装置是这样实现的：

一个电磁喷射阀，该电磁喷射阀安装在发动机进气管之节气门的上游或下游，用来喷射一定量的燃料;一个超声振荡器，该超声振荡器安装在发动机进气管中，并且支撑在发动机进气管管壁上;一个管状振动子，该管状振动子以特有的谐振频率振动，并且安装在所述超声振荡器上，因此也就处于发动机进气管中，用来雾化其中的燃料，所述超声振荡器大体上与所述管状振动子的轴线正交配置，并且该管状振动子的轴线大体上处于发动机进气管的中心轴线上，其特征在于：在所述管状振动子的一个壁面上形成一个燃料通孔，具有一个燃料喷嘴的所述电磁喷射阀相对于所述管状振动子的轴线正交配置，且与所述燃料通孔正对，其结果所述燃料喷嘴就把燃料经所述管状振动子上的燃料通孔扩散地喷射到所述管状振动子的内壁上。

本发明的汽车燃料供给装置，还在于：其中形成一个距离X，使得在d＞2Xtan（θ/2）时，D＝2（X+D）tan（θ/2），这里L是所述管状振动子（10）的轴向长度;D是所述管状振动子的内径;d是所述燃料通孔的孔腔内径;X是从所述电磁喷射阀的燃料喷嘴到所述管状振动子在所述燃料通孔位置处的里侧壁的距离，θ是所喷出的燃料的扩散角度。

本发明的汽车燃料供给装置，还在于：其中形成一个距离X，使得在L＞2（X+D）tan（θ/2）时，d＞2Xtan（θ/2），这里L是所述管状振动子的轴向距离;D是所述管状振动子的内径;d是所述燃料通孔的孔腔内径;X是从所述电磁喷射阀的燃料喷嘴到所述管状振动子在所述燃料通孔位置处的里侧壁的距离，θ是所喷出的燃料的扩散角度。

根据本发明的汽车燃料供给装置，它在充分雾化燃料方面是有效的，并且也简化了这种装置的结构。

图1是根据本发明的一个实施例的汽车燃料供给装置的发动机系统图。

图2是装有一个电磁喷射阀和一个超声振荡器的发动机进气管的放大的截面视图;

图3a是根据本发明的一个实施例的汽车燃料供给装置的超声振荡器的主视图。

图3b是根据本发明的一个实施例的汽车燃料供给装置的超声振荡器的平面视图。

图4a是根据本发明的一个实施例的一个管状振荡器和一个电磁喷射阀的示意图;和

图4b是根据本发明的一个实施例的一个管状振荡器和一个电磁喷射阀的另一个示意图。

现将参考图1到图4b对实施本发明的一个汽车燃料供给装置加以说明。

图1表明的是一个发动机的系统图，其中应用了本发明的一个汽车燃料供给装置。

一个发动机1具有一根发动机进气管13，它装配有电磁喷射阀（喷射器）8，这个数字与气缸个数相一致。该电磁喷射阀8安装在节气门11的上游或下游，用来调节燃料以及用来供给燃料。这个发动机进气管13与集气管上的单独的一根管相连，并位于其上游侧边，该发动机进气管13具有节气门11，其作用是用来确定发动机1进气量，它处在更上游的位置。

发动机1具有一个进气压力传感器5，一个进气温度传感器6，一个空气流传感器12，和一个节气门开度传感器7，它们分别位于发动机进气管13里。一个排气传感器4和一个水温传感器19都安装在发动机1里。一个点火线圈2联接在一个控制件18和一个具有嵌入式分电器的旋转传感器之间。

发动机1的进气量是由空气流传感器12进行测量调节的，该空气流传感器安装在还向上的上游位置上。发动机的转数由旋转传感器3来计算。发动机1所被提供的燃料是通过打开每一个电磁喷射阀8的阀门来实现的，燃料的供应量是通过调节阀门的开启时间来控制的。给燃料加压，是通过一燃料泵15和一调节器17来实现的。

一气缸分类信号，由旋转传感器3测出的发动机旋转频率N，由水温传感器19测出的发动机冷却水温度TW，由空气流传感器12测出的进气量Qa都将各自输入控制元件18。在控制元件18内，根据前面所述的输入数据，控制元件18就会向电磁喷射阀8输出一个喷射信号。

随着旋转信号从旋转传感器3中产生，燃料的喷射就同步进行了。燃料通过燃料系统的燃料泵15从油箱14中吸出，然后通过一个过滤器16供给到电磁喷射阀8。燃料的压力由调节器17来进行控制，结果，不论什么时候发动机进气管13的内压和大气压之间的差数都将是恒定的。

图2所表示的是发动机进气管13的一个放大的截面图，它包括根据本发明的一个实施例的电磁喷射阀8和超声振荡器9。

该电磁喷射阀8安装在与超声振荡器9相对的位置，它们共同位于发动机进气管13的通道上。电磁喷射阀8与超声振荡器9在发动机进气管13上彼此保持分开状态。一个管状振动子10就支撑在该超声振荡器9上。该电磁喷射阀8和超声振荡器9各自大体上与管状振动子的轴线正交配置，管状振动子10与发动机进气管轴线同轴地支撑在发动机进气管13之中。

图3a和图3b分别表明了发动机燃料供给装置的超声振荡器9的主视图及平面视图。

在管状振动子10的侧壁上开有一个燃料通过孔28，在电磁喷射阀8的头部或端部装有一个燃料喷头或燃料喷嘴29。电磁喷射阀8与超声振荡器9通过把电磁喷射阀8的燃料喷嘴29与管状振动子10的燃料通过孔28相对放置而结合起来了，它们共同位于与管状振动子10的轴线正交的位置上。

电磁喷射阀8的燃料喷头29把燃料通过燃料通过孔28扩散地喷射到管状振动子10的里侧壁上，这就实现了雾化。燃料通过按特有的谐振频率振动的管状振动子10雾化到大约30μm小滴。

在图3a和图3b中，超声振荡器9包括两个压电元件20和21一个安装板22，一个压电元件紧固螺钉26，以及一个外加电压接头27。一个锁紧螺钉25把管状振动子10和超声振荡器9的一个喇叭状元件24联接起来。进而超声振荡器9还包括一个突缘元件23，一个扳手锁紧表面30以及一个锁销31。

该超声振荡器9所具有的两个压电元件20，21通过该压电元件紧固螺钉26安装和构成在喇叭状元件24的突缘元件23上。进而，两个压电元件20，21由在外加电压接头27和大地（突缘元件23）之间所施加的一个300到500伏特的脉冲电压而伸缩，这样振动就传递到了在突缘元件23的鼻部上构成的喇叭状元件24上了，最后传递到管状振动子10之上。

图4a和图4b为示意图。它们详细地表明了电磁喷射阀8以及超声振荡器9的管状振动子10的悬挂部分的尺度。

在图4a和图4b中，管状振动子10具有一轴向长度L，一内径D，管状振动子10的燃料通孔28在其轴线中部具有一个孔腔内径d，该管状振动子装配在超声振荡器9上。电磁喷射阀8的燃料喷嘴29是这样构成的，它是以一个角度θ扩散地喷射燃料的，并且电磁喷射阀8的燃料喷嘴29与管状振动子在燃料通孔28位置处的内壁或里侧拐角28a之间的距离为X。

当以角度θ从燃料喷头29所喷射的燃料仅仅与管状振动子10的燃料通孔28的里侧拐角28a发生接触时，该距离X适于以角度θ喷射的燃料冲击管状振动子10的内壁表面并会有效地覆盖最大可能的面积，从而来实现雾化（参考图4b）。

如果距离X比上面所陈述的情况小的话，燃料冲击管状振动子10的内壁表面的面积就会减小，这样小的覆盖范围是不能满足需要的。相反地，如果距离X比上面所陈述的情况大的话，以角度θ喷出的燃料所冲击的部分就会超过内壁拐角28a，这同样也是不为人们所期望的。

图4a表示了这样一种情况，其中燃料通孔28的孔腔直径d大于了2Xtan（θ/2），并且燃料尽可能大地冲击了管状振动子10的轴向长度L。

图4b表示了这样一种情况，其中管状振动子10的轴向长度L大于了2（X+D）tan（θ/2），并且电磁喷射阀8与管状振动子10彼此保持了d＝2Xtan（θ/2）的程度。

这样，通过配置电磁喷射阀8的燃料喷嘴29和管状振动子10的内壁之间的距离X，大多数被喷射出的燃料都会冲击管状振动子的内壁，从而实现雾化，这样当管状振动子10的燃料通孔28之孔腔的内径d＞2Xtan（θ/2）时，管状振动子10的轴向长度L＝2（X+D）tan（θ/2），并且当L＞2（X+D）tan（θ/2）时，d＝2Xtan（θ/2）。

如前所述，采用本发明的汽车燃料供给装置把燃料紧靠着管状振动子10的里侧壁，从支撑在超声振荡器9上的管状振动子10的侧壁上的燃料通孔28喷出燃料。因此燃料管路结构和电磁喷射阀8的附属结构就比传统的这些部件的结构获得了简化，并且燃料也可以得到充分地雾化。

Claims

1、一种汽车燃料供给装置包括：一个电磁喷射阀（8），该电磁喷射阀安装在发动机进气管（13）之节气门（11）的上游或下游，用来喷射一定量的燃料;一个超声振荡器（9），该超声振荡器安装在发动机进气管（13）中，并且支撑在发动机进气管管壁上;一个管状振动子（10），该管状振动子以特有的谐振频率振动，并且安装在所述超声振荡器（9）上，因此也就处于发动机进气管（13）中，用来雾化其中的燃料，所述超声振荡器（9）大体上与所述管状振动子（10）的轴线正交配置，并且该管状振动子的轴线大体上处于发动机进气管（13）的中心轴线上，其特征在于：在所述管状振动子（10）的一个壁面上形成一个燃料通孔（28），具有一个燃料喷嘴（29）的所述电磁喷射阀（8）相对于所述管状振动子（10）的轴线正交配置，且与所述燃料通孔（28）正对，其结果所述燃料喷嘴就把燃料经所述管状振动子（10）上的燃料通孔（28）扩散地喷射到所述管状振动子（10）的内壁上。

2、按权利要求1的汽车燃料供给装置，其特征在于：其中形成一个距离X，使得在d＞2Xtan（θ/2）时，L＝2（X+D）tan（θ/2），这里L是所述管状振动子（10）的轴向长度;D是所述管状振动子（10）的内径;d是所述燃料通孔（28）的孔腔内径;X是从所述电磁喷射阀（8）的燃料喷嘴（29）到所述管状振动子（10）在所述燃料通孔（28）位置处的里侧壁的距离，θ是所喷出的燃料的扩散角度。

3、按权利要求1的汽车燃料供给装置，其特征在于：其中形成一个距离X，使得在L＞2（X+D）tan（θ/2）时，d＞2Xtan（θ/2），这里L是所述管状振动子（10）的轴向距离;D是所述管状振动子（10）的内径;d是所述燃料通孔（28）的孔腔内径，X是从所述电磁喷射阀（8）的燃料喷嘴（29）到所述管状振动子（10）在所述燃料通孔（28）位置处的里侧壁的距离，θ是所喷出的燃料的扩散角度。