CN1014818B - 内燃机用燃油旋塞 - Google Patents

内燃机用燃油旋塞

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Abstract

一内燃机用燃油旋塞，燃油进出口孔和空气进出口孔都与阀体腔连通。该燃油旋塞具有一带有活塞端的燃油塞可转动地装入在阀体的圆锥腔内以关闭和打开燃油通道，一空气塞可转动地装入在腔里以关闭和打开空气通道。在燃油塞的活塞端和空气塞之间组成有一腔，空气进入孔处的空气压力施加到腔和活塞端推燃油塞以保证密封的效果。该燃油塞和空气塞被安排成一起同时关闭和打开燃油通道和空气通道。

Description

本发明涉及一在小型和轻便的内燃机里控制燃油供应的旋塞，在这种内燃机里燃油箱的通气孔的开启和关闭是与燃油供应通道的开启和关闭同步的。
小型内燃机的燃油旋塞总是设置在连通燃油箱与汽化器的燃油供应通道里的;另一方面，燃油箱必须与大气连通以避免产生诸如内燃机运输过程中或在高的环境温度下因燃油箱内部空间里蒸汽的膨胀而造成燃油渗漏和由于油箱里的压力低而使燃油供应短缺等问题，因此提供有空气通孔装置。这类空气通孔装置，当内燃机熄火时，或在车辆运输的过程中，由于燃油的汽化而使油箱里的压力增加，造成了汽化的燃油泄漏出油箱而引起难闻的气味。因此空气通孔装置的空气通道须适宜于开和关，例如能提供与燃油塞同步的旋塞。日本实用新型公开号55-176426公开了一种带有上述结构的旋塞。
在这种旋塞里，塞必须紧密地与阀体相接合和用O形圈密封以当燃油箱里的压力高时不泄压。因此在使用过程中如果O形圈磨损了，空气通孔的空气通道和燃油供应通道就会互相连通，而造成气塞现象。这是由于空气进入了燃油供应通道，而将对汽化器的燃油供应切断了。因此，该旋塞必须周期地拆开更换O形圈。
此外，因为塞的紧密接合，要转动塞需化很大的力矩。同时这力矩是一常数，与油箱里的压力水平是无关的。因此，即使压力是低的，要转动塞需很大的力矩。
美国专利号USNo.3612091揭示了一种用于解决玻璃阀中腐蚀 性气体破坏阀体和阀之间的气密油膏的问题。它由相互气密连接的两部分组成，第一部分有用于流通实验气体的通道，第二部分则限定了一个用于流通辅助气体的通道。其中的阀体两部分是靠在一起的，而且其中的实验气体和辅助气体的流通和关闭是相互错开的。此种装置也不能用来解决上述的燃油供应中所存在的问题。
本发明的一个目的是提供一种能防止空气通孔与燃油供应通道连通而造成气塞的旋塞，本发明的另一个目的是当燃油箱的压力低时降低操作旋塞所需的力矩和当油箱里的压力升高时施加在塞上的压力能增加。
根据本发明所提供的用于内燃机的燃油旋塞包括一具有腔和带锥度腔的阀体，在那里，燃油的进口孔及出口孔和空气的进口孔及出口孔都与该腔连通，一燃油塞有一圆锥的外形和一组成在大直径一端的，起一个活塞那样作用的底和可转动地装在锥形的阀体腔里与之接合以在燃油进口孔和出口孔之间关闭和打开燃油通道，以及一空气塞可转动地装入腔里与之接合以在空气进口孔和出口孔之间关闭和打开空气通道以及置于邻近燃油塞的大直径端。
在燃油塞和空气塞之间组成了一个腔，在空气塞里组成有一条通道以将在空气进口孔的空气压力引入到腔里朝小直径端推动燃油塞，燃油塞和空气塞用传递一个塞的转动到另一个塞的装置来连接，以及该燃油塞和空气塞被安排成能同时都打开或同时都关闭燃油通道和空气通道。
本发明的一个方式是，在燃油塞和空气塞之间提供有弹簧以朝小直径端推动燃油塞。
本发明的另一些目的和特点从以下根据附图的叙述中将得到很清楚的了解。
图1是本发明的旋塞的剖面视图;
图2是沿着图1所示的Ⅱ-Ⅱ线作的旋塞的剖面视图。
图3是沿着图1所示的Ⅲ-Ⅲ线作的旋塞的剖面视图。
图4是根据本发明通道安排的示意图，
图5是图1所示的旋塞的局部剖视图，
图6是和图2一样的剖视图，显示了空气通道被打开了的旋塞。
图7是和图3一样的剖视图，显示了燃油通道被打开了的旋塞。
一用于内燃机的燃油旋塞，包括：一个内部置有一端开口另一端封闭的回转体形腔的阀壳体，在腔内一般置有两个与腔壁密封配合的同轴可转动的回转体旋塞，每个旋塞置有流体通道，至少一个旋塞为圆锥体，在壳体上置有与每个旋塞流体通道相对应的进流通孔和出流通孔，在两个旋塞的端面之间置有压力弹簧和传递转动作用的装置，所述旋塞在回转腔内转动时可关闭或打开进流通孔与出流通孔之间的流通通道;所述圆锥体的旋塞用于燃油流通通道，即为燃油塞在旋塞小端置一开口凹槽并与通至旋塞表面的通孔连通，一般流出通孔与旋塞小端和回转腔封闭端限定的空腔连通;用于空气流通通道的旋塞为圆柱体，在流进或流出通孔处置有一个压力弹簧式提升阀，阀杆伸入圆柱旋塞的环形槽，该环形槽实体部分的截面形状为凸轮以便旋塞转动时打开和关闭提升阀;在空气旋塞上还置有一沟通所述环形槽与两旋塞之间腔的凹槽以使通入的空气压力作用于燃油旋塞大端面上;该燃油塞和空气塞被安排成在同时一起关闭或打开燃油通道和空气通道。
所述传递转动装置包括：一个设置在空气旋塞端部外圆柱上的纵向花键，一个设置在燃油旋塞大端部的纵向内花键，两花键啮合并允许燃油塞轴向移动。
与空气旋塞的环形通道连通的并其中未有提升阀的流动通孔是和燃油箱顶部空间连通的。
如图1至4所示，控制燃油流量的旋塞1安装在小型或轻便的内燃机的密封油箱的底部。该旋塞1包括一用于燃油通道的旋塞A和一用于空气通道的旋塞B，二者都被设置在阀体3里。旋塞1有一用于燃油通道的燃油塞4和一用于空气通道的空气塞5，都用耒控制流量。腔6组成在阀体3里面，塞4和5同轴地安装腔6里，以及在一端提供有腔7。塞4的外形是锥形的组成了一截头锥面可转动地用腔6相接合。在面对塞4的外形的一边位置的阀体3上垂直地组成有与腔6相通的燃油进口孔8，它的上部组成了燃油进口9。如图3所示，法兰10环绕进口9布置，为了将旋塞3装在燃油箱2的底部放入了一0形圈11作为密封件。腔12被组成在塞4的底部并轴向伸展进去一段预定的深度以及开口13被组成用来通过腔12连通孔8和腔7。燃油出口14与腔7相连通以及管连接头15在燃油出口孔14处被固定在阀体3上。因此，当塞4转动一预定的角度将开口13与通道8连通时，燃油流过进口9、燃油进入孔8、开口13、腔12、腔7、出口孔14和管连接头15。
塞5在腔12的另一头与塞4同轴地安排，塞5包括一圆柱形部分16，它在腔6的圆柱形腔6b里可转动地与之接合以打开和关闭空气通道以及在同塞4相反的方向伸出有柄17，塞5的里端有一小直部份，该部分被塞5的转动传递装置例如花键16a在塞4的圆柱部分里可滑动地接合，在塞4和5之间，组成了腔6a，这样塞4的底部份4a的功能像一活塞。在塞5的里端组成有凹进部分18放有螺旋弹簧19，它以相反的方向推动塞4和5。
在嵌入有圆柱部分16的旋塞体3的上部，组成用以连接管接头21的空气进入孔20，由此组成了一空气通道;对着孔20的阀体3的底部提供有出口孔20a，该处的圆柱形凸出25内的阀腔26里装有空气阀22，与孔20连通的环形槽23组成在塞5的圆柱部分16的外形上。如图2所示槽23一些部分较浅因此组成了一凸轮部分24。
阀腔26有一截头圆锥面的内腔壁与槽23相连通。阀22包括一提升阀27和一凸体28和在中部有一截头圆锥体部分29，截头圆锥体部分29上装有0形圈30。提升阀27的凸体28伸入塞5的槽23内。管接头31塞进在凸体25的腔26内，在提升阀27和管接头31之间封装着螺旋弹簧32能朝塞5推提升阀27。因此，当提升阀27与腔26的锥面部分接触时空气通道被关闭，当塞5被转动一位置，在该位置上提升阀27被凸轮24克服螺旋弹簧32的力的而推向下时空气通道被打开。开口13和凸轮24适合于燃油通道和空气通道的同步地打开和关闭。
塞5的圆柱部分16上提供有通道33用以连通槽23与腔6a，因此，燃油箱里的压力通过空气通道孔20和槽23作用到塞4的活塞部分4a。用于密封的0形圈34被装在邻近凸轮17的圆柱部分16的圆周上。固定在阀体3的端面上的导向件35可转动地卡住了塞5。
如图4所示，该旋塞1被安排来连通进口9与燃油箱2的底和通过另外的连接管道连接管接头15与汽化器（未表示）。另一方面，管接头21与提供在燃油箱上部的通气开口连通以及另一管接头31向大气开放。
以下对燃油旋塞的操作进行叙述。当起动内燃机时用旋扭转动柄（17）将塞4和5如图2和3所示的关闭的位置转至图6和7所示的打开位置。在打开的位置，塞5的凸轮24推提升阀压缩螺旋弹簧32而打开空气阀22，这样燃油箱2的通气孔通道被打开而释放出里面的油蒸气，同时，燃油塞4也被转动打开通道，这样燃油就被从燃油箱2供应给汽化器。
当内燃机处于不工作状态，轴17的旋柄被转向同上述相反的方向，这样旋塞1被关闭，因此燃油供应通道和空气通道被阻断，以及油蒸气不能从燃油箱里逸出。旋塞1在关闭状态时，塞4需要 的力矩T和密封压力PR如下所述。如图5所示，力矩T可以用下式表示：
T＝ (dm)/2 · (F′+F″)/(sinβ+μcosβ)
其中P0是在关闭状态下腔7里的压力，
P1是在燃油箱2里的压力（该压力变成和在空气通道和燃油通道里的同样压力）
d1是塞4的小直径端的外径，
d2是塞4的大直径端的直径，
β是塞4的锥角，
μ是磨擦系数，
F′是螺旋弹簧19的负载，
dm= (d1+d2)/2 和
F"= ((P1-P0)·πdm2)/4
其中F″是作用在塞4的空气通道一侧的力，因此，密封压力PR能表示为，
PR＝ (F′+F″)/(sinβ+μcosβ)
因此，当燃油箱2里的压力P1低时，该压力PR也允许低，当P0和P0同值时，需要的力矩是螺旋弹簧19加载的值，当燃油箱2里的压力P1升高时，该压力PR也升高了这时力矩成正常值。
本发明的实例中，虽然塞4和5相对于旋塞体3是水平安装的，但它们也可以垂直安装。
从上述可知，本发明提供了一旋塞其中在空气通道里的压力被施加到燃油塞因此所述的转动塞的力矩当燃油箱里的压力低时就减 小了而当燃油箱里的压力升高时也增大了。此外提供了一用于密封的具有截头圆锥体形状的塞因此不再需用O形圈耒阻断空气通道和燃油通道的连通。
现在对涉及本发明的有关实施例已经作了图示和叙述，这点是很清楚的即这些公开的目的是为了说明，不超越本权利要求所划定范围的各种变换和改进是可能的。

Claims (3)

1、一用于内燃机的燃油旋塞，包括：
一个内部置有一端开口另一端封闭的回转体形腔的阀壳体，在腔内一般置有两个与腔壁密封配合的同轴可转动的回转体旋塞，每个旋塞置有流体通道，至少一个旋塞为圆锥体，在壳体上置有与每个旋塞流体通道相对应的进流通孔和出流通孔，在两个旋塞的端面之间置有压力弹簧和传递转动作用的装置，所述旋塞在回转腔内转动时可关闭或打开进流通孔与出流通孔之间的流通通道；
其特征在于：
所述圆锥体的旋塞用于燃油流通通道，即为燃油塞在旋塞小端置一开口凹槽并与通至旋塞表面的通孔连通，一般流出通孔与旋塞小端和回转腔封闭端限定的空腔连通；
用于空气流通通道的旋塞为圆柱体，在流进或流出通孔处置有一个压力弹簧式提升阀，阀杆伸入圆柱旋塞的环形槽，该环形槽实体部分的截面形状为凸轮以便旋塞转动时打开和关闭提升阀；
在空气旋塞上还置有一沟通所述环形槽与两旋塞之间腔的凹槽以使通入的空气压力作用于燃油旋塞大端面上；
该燃油塞和空气塞被安排成在同时一起关闭或打开燃油通道和空气通道。
2、如权利要求1所述的燃油旋塞，其特征在于，所述传递转动装置包括：一个设置在空气旋塞端部外圆柱上的纵向花键，一个设置在燃油旋塞大端部的纵向内花键，两花键啮合并允许燃油塞轴向移动。
3、如权利要求2所述的燃油旋塞，其特征在于，与空气旋塞的环形通道连通的并其中未有提升阀的流动通孔是和燃油箱顶部空间连通的。
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