CN104421047A - 汽化器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一直能够正确地进行对燃料喷嘴的燃料的计量及供给并能够通过严格的排气排放规定、且构造简单的廉价汽化器。该汽化器包括吸气道(2)、定量燃料室(4)和燃料喷嘴(14)，所述吸气道连接发动机(E)的吸气口，并由节流阀(6)开闭，所述定量燃料室设置在所述吸气道的下方，一直贮存一定量的燃料，并且具有与排气通路(12)连接的上部空间，所述燃料喷嘴的上端向所述吸气道(2)开口以将所述定量燃料室(4)的燃料喷射到所述吸气道(2)中，所述燃料喷嘴(14)与连通到所述定量燃料室(4)的燃料油面(Fa)之下的燃料通路相连接，在该燃料通路中以介入的方式安装有向所述燃料喷嘴给送燃料的燃料泵(P)。

Description

汽化器

技术领域

本发明涉及一种汽化器的改良，该汽化器包括吸气道、定量燃料室和燃料喷嘴，吸气道连接发动机的吸气口，并由节流阀开闭，定量燃料室设置在吸气道的下方，一直贮存一定量的燃料，并且具有与排气(airvent)通路连接的上部空间，燃料喷嘴的上端向吸气道开口以将定量燃料室的燃料喷射到吸气道中。

背景技术

如下述专利文献1所记载的，上述汽化器是公知的。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]特开平7-293342号公报

[专利文献2]特开2000-303927号公报

发明概要

发明要解决的问题

在传统的汽化器中，如专利文献1所公开的，在计量来自燃料喷嘴的燃料的喷射量时，依赖配设在燃料喷嘴下部的燃料喷头(jet)、以及根据吸气道的文丘里(Venturi)负压的上升而增加燃料喷嘴的有效开口面积的针阀。然而想要通过发动机的严格的排气排放规定，该方法是有限的。

此外，在专利文献2中公开的汽化器中包括将从燃料箱(tank)导出的燃料加压到0.8kg/cm²的燃料泵、以及将该燃料泵的吐出燃料计量并供给到燃料喷嘴的燃料喷射阀，并将计量并供给到燃料喷嘴的燃料喷射(spray)到吸气道。在这样的汽化器中，由于在燃料箱、燃料泵及燃料喷射阀的各个之间只是单纯地以燃料通路进行连接，因此在高温时在燃料通路等中产生了蒸汽的情况下，由于汽塞现象(vapor lock)而使得无法正确进行自燃料喷射阀至燃料喷嘴的燃料的计量及供给，难以通过排气排放规定。此外，由于需要相对昂贵的燃料泵以及燃料喷射阀，因此成本无可避免会增高。

发明内容

鉴于上述问题做出了本发明。本发明的目的在于提供一种总是正确地进行对燃料喷嘴的燃料的计量及供给、能够通过严格的排气排放规定、且构造简单的廉价汽化器。

解决问题的手段

为了达成上述目的，本发明的汽化器包括吸气道、定量燃料室和燃料喷嘴，所述吸气道连接发动机的吸气口，并由节流阀开闭，所述定量燃料室设置在所述吸气道的下方，一直贮存一定量的燃料，并且具有与排气通路连接的上部空间，所述燃料喷嘴的上端向所述吸气道开口以将所述定量燃料室的燃料喷射到所述吸气道中，本发明的第一特征在于所述燃料喷嘴与连通到所述定量燃料室的燃料油面之下的燃料通路相连接，在该燃料通路中以介入的方式安装有向所述燃料喷嘴给送燃料的燃料泵。

此外，除了第一特征之外，本发明的第二特征在于所述燃料通路包括连接到所述定量燃料室的燃料油面之下的吸入通路和连接到所述燃料喷嘴的下端的吐出通路，所述燃料泵由连接在所述吸入通路与所述吐出通路之间的泵室、往复运动以使所述泵室减压或加压的活塞、设置在所述吸入通路中并在所述泵室减压时开启的吸入阀、设置在所述吐出通路中并在所述泵室加压时开启的吐出阀以及使所述活塞往复运动的电磁致动器构成，将所述活塞的往复运动行程规定为定量，通过所述活塞的往复运动次数来控制对所述燃料喷嘴的燃料供给量。

此外，除了第二特征之外，本发明的第三特征在于根据发动机的运转状况来控制所述活塞的往复次数。

此外，除了第三特征之外，本发明的第四特征在于根据发动机负载的增加来增加发动机的每转中的所述活塞的往复运动次数。

此外，除了第二特征之外，本发明的第五特征在于在所述电磁致动器的定芯及动芯中设置有连通到所述定量燃料室的燃料油面之下的中空部。

发明的效果

根据本发明的第一特征，在定量燃料室的贮存燃料中产生的蒸汽上浮到定量燃料室的上部空间，并通过排气通路释放到外部，因此定量燃料室起到了气液分离室的作用，由此不需要依靠特别的气液分离室就能够保存不含蒸汽的优质燃料。由于燃料泵吸入这种优良的燃料，不会发生汽塞现象，从而正确地计量预定量的燃料并供给到燃料喷嘴，将该燃料喷射到吸气道，因此有助于通过排气排放规定及降低功耗。不仅如此，由于在对燃料喷嘴的燃料供给中不使用燃料喷射阀，因此构造简单，能够降低成本。

根据本发明的第二特征，能够通过活塞的往复运动次数来正确地确定对燃料喷嘴的燃料供给量。

根据本发明的第三特征，通过根据发动机的运转状况来控制活塞的往复次数，能够简单地根据发动机的运转状况控制对燃料喷嘴的燃料供给量，即对吸气道的燃料喷射量，并一直能够实现合适的混合气体的空燃比。

根据本发明的第四特征，根据发动机负载的增加来增加发动机的每转中的活塞的往复运动次数，由此能够根据发动机负载的增加来增加发动机的每转中的对燃料喷嘴的燃料供给量，即对吸气道的燃料喷射量，并能够提高发动机的输出性能。

根据本发明的第五特征，通过以定量燃料室的燃料充满定芯及动芯的中空部，能够冷却定芯及动芯，进而能够冷却电磁致动器整体。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的汽化器的纵剖立体图。

图2是图1的主要部分的放大侧视图。

图3是沿图1的3-3线的截面图。

图4是上述汽化器的燃料流特性曲线图。

具体实施方式

下面将基于附图说明本发明的实施例。

首先，在图1及图2中，汽化器C用于单缸发动机，或针对多缸发动机的各气缸而设置。汽化器C包括具有与发动机E的吸气口连接的水平方向的吸气道2的汽化器本体1、以及与该汽化器本体1的下端面气密地接合并与其之间区划形成浮子室(float room)4的浮子室体5。浮子室体5通过螺栓以可分离的形式紧固在汽化器本体1上。

在吸气道2中，在其中心部配设有文丘里管3，此外，在文丘里管3的上游部配设有蝶阀型的节流阀6。

汽化器本体1一体地具有从其下面中心部向浮子室4内突出的燃料凸起(boss)1a，围绕该燃料凸起1a的浮子(float)7被收容在浮子室4内，固定在该浮子7的一端的支持板8经由枢轴9而被浮子室体5以上下摆动自如的方式所支持，支持板8连接有通过支持板8的上下摆动来开闭汽化器本体1的燃料流入孔11的浮子阀10。燃料箱T内的燃料能够自然流入燃料流入孔11。

由此，浮子7在其水平位置使浮子阀10关闭，而在下降到其水平位置之下时使浮子阀10开启，通过浮子阀10如此开闭燃料流入孔11，浮子室4中一直贮存形成一定高度(level)的燃料油面Fa的燃料F。在浮子室4的上部空间，经由排气通路12通过节流阀6连通上游的吸气道2。

在所述燃料凸起1a的上部形成有圆筒状的燃料井(well)13，贯通该燃料井13的中心部并在文丘里管3的内部开口的、中空圆筒状的燃料喷嘴14嵌装在燃料凸起1a上。在该燃料喷嘴14上穿孔设置有向燃料井13开口的多个放气孔15。此外，燃料井13还连接有通过节流阀6向上游的吸气道2开口的放气(air bleed)通路16。后面将详细描述该放气通路16。

此外，在燃料凸起1a上还安装有将浮子室4的燃料F上抽到燃料井13的往复运动式的燃料泵P。如图2所示，该燃料泵P包括嵌装在燃料凸起1a上并与燃料喷嘴14的下端抵接的缸体18。该缸体18中设置有缸孔19以及与该缸孔19的上端相连的泵室20，在缸孔19上还配设有活塞21。活塞21由中空圆筒状的活塞本体21a、以及焊接在该活塞本体21a的上端并以滑动自如的方式嵌合在缸孔19中的球状冲头(plunger tip)21b构成，通过该活塞21的升降来重复泵室20的加压和减压。活塞21的最高点(ceiling)由缸孔19的、与泵室20相连的上端面19a限定。

泵室20经由吸入通路22连通到浮子室4的燃料油面Fa之下，该吸入通路22中还以介入的方式安装有在泵室20减压时开启的吸入阀24。此外，泵室20经由吐出通路23连通到所述燃料井13及燃料喷嘴14，该吐出通路23中还以介入的方式安装有在泵室20加压时开启的吐出阀25。

所述活塞的下端部连接电磁致动器27。电磁致动器27包括嵌合到缸体18的下端部而被连接的磁性圆筒体28、接合在该磁性圆筒体28的下端部的非磁性圆筒体29、嵌合在该非磁性圆筒体29的下部内周面而被固定的定芯30、一体地连接设置在活塞本体21a的下端部上并且滑动自如地嵌装在磁性圆筒体28的内周面上而与定芯30的上端面相对的动芯31、以压缩的方式设置在定芯30及动芯31之间并且对动芯31向上按压的回位弹簧(return spring)32、跨越非磁性圆筒体29及定芯30并配设在它们外周上的线圈(coil)组装体33、以及围绕该线圈组装体33并且上下两端部被接合在非磁性圆筒体29及定芯30上的磁性体的线圈壳(coilhousing)36，所述磁性圆筒体28被配设为液密地贯通到所述浮子室体5的底部。

线圈组装体33由嵌装在非磁性圆筒体29及定芯30的外周上的线筒(bobbin)34、卷装在该线筒34上的线圈35、以及覆盖线圈35的由合成树脂制成的被覆体37构成，与该被覆体37一体地连接设置的耦合器(coupler)38中保持有连接到线圈35的供电端子39。该供电端子39连接有控制对线圈35的通电的电子控制单元40。

所述活塞本体21a的中空部经由缸体18的第一通孔41以及活塞本体21a的第二通孔42连通到浮子室4的燃料油面Fa之下。此外，活塞本体21a的中空部还经由动芯31的贯通中空部连通到定芯30的有底中空部。由此，活塞本体21a、动芯31以及定芯30的各个中空部一直被浮子室4的燃料所充满，从而不会妨碍动芯31及活塞21的升降，此外，填充上述中空部的燃料F伴随着动芯31及活塞21的升降而与浮子室4的燃料F相置换，从而有助于动芯31及定芯30的冷却。

此外，磁性圆筒体28及非磁性圆筒体29的内部也与所述第一通孔41连通，因此一直充满浮子室4的燃料F，该燃料作为润滑剂润滑了动芯31的往复滑动。

如图3所示，所述放气通路16的上游部分岔为第一分歧路16a和第二分歧路16b，第一分歧路16a上串联设置有第一固定空气喷头(air jet)46及可变空气喷头45，第二分歧路16b上设置有第二固定空气喷头47。

在被所述节流阀6的阀轴6a的汽化器本体1以旋转自由的方式支持的一部分上设置有切口44，通过该切口44的底面构成可变空气喷头45，该可变空气喷头45在第一分歧路16a中与第一固定空气喷头46以介入的方式串联安装。此外，可变空气喷头45根据节流阀6的开度的增加而开启第一分歧路16a。

接下来，说明本实施例的作用。

向线圈35通电之后，通过定芯30及动芯31之间产生的磁力，动芯31抵抗回位弹簧32的按压而被定芯30吸引，与之相伴活塞21下降从而对泵室20减压，因此在维持吐出阀25关闭的同时开启吸入阀24，浮子室4的燃料F通过吸入通路22被吸入到泵室20。接下来，切断对线圈35的通电。随后，通过回位弹簧32的按压力，动芯31及活塞21上升直至与缸孔19的上端面19a抵接的最高点从而对泵室20加压。因此在吸入阀24关闭的同时开启吐出阀25，通过吐出通路23从泵室20向燃料井13中上抽一定量的燃料F。

由此，当活塞21处于最高点时，定芯30及动芯31之间的间隙s就是活塞21的往复运动行程，由于该往复运动行程是一定的，所以该燃料泵P是定量泵。这样，通过燃料泵P的操作次数(活塞21的往复运动次数)确定了至燃料井13的燃料F的总上抽量，即充填(charge)量。

在发动机E的每转当中，在吸气行程之前进行这种对燃料井13的燃料F的充填。吸气行程开始后，通过流经吸气道2的吸气的作用，与通过放气通路16流入燃料井13的放气一起，燃料井13的燃料F被文丘里管3雾化的同时被喷射，变为具有期望的空燃比的混合气体而被发动机E吸入。由此，通过自由地控制混合气体的空燃比，不仅能容易地通过发动机E的严格的排气排放规定，还能够提升低功耗性。

并且，如图4所示，燃料泵P被电子控制单元40控制，以根据节流阀6的开度(即，发动机负载)的增加而增加每转当中的燃料泵P的操作次数。由此，至燃料井13的燃料F的充填量根据发动机负载的增加而增加，因而能够提高发动机E的输出性能。

浮子室4的贮存燃料F中产生的蒸汽上浮到浮子室4的上部空间，通过排气通路12被排放到吸气道2的上游部。即，通过浮子室4实现气液分离室的功能，从而不需要依靠特别的气液分离室，就能够保存不包括蒸汽的优质的燃料F。由于燃料泵P吸入了这种优质的燃料F，因此不引发汽塞现象，能够在每次操作当中正确地计量预定量的燃料F并上抽至燃料井13，有助于通过排气排放规定并降低功耗。

通过设置在放气通路16的上游部的第一固定空气喷头46、可变空气喷头45以及第二固定空气喷头47来限制供给到燃料井13的放气的流量。即，在节流阀6的怠速(idle)开度之时，可变空气喷头45关闭第一分歧路16a，因此至燃料井13的放气的供给量由于仅通过第二固定空气喷头47来供给而被限制为最小。由于随着节流阀6的开度逐步增加，可变空气喷头45逐步打开第一分歧路16a，因而至燃料井13的放气的供给量被可变空气喷头45及第二固定空气喷头47所限制，根据节流阀6的开度的增加而逐步增加。当节流阀6到达高开度时，可变空气喷头45使得第一分歧路16a完全打开，因此至燃料井13的放气的供给量被第一固定空气喷头46及第二固定空气喷头47限制为最大。

这样，至燃料井13的放气的供给量根据节流阀6的开度的增加而增加，并对应于至燃料井13的燃料F的充填量的增加，由此能够根据发动机负载而合适地校正混合空气的空燃比，有助于通过排气排放规定并降低功耗。

此外，节流阀6被配置在比燃料喷嘴14开口的文丘里管3更靠上游的吸气道2中，因此，即使在包括节流阀6的怠速开度的低开度之时，发动机E的吸气负压也可靠地作用于燃料喷嘴14的开口部，并且通过从放气通路16流入燃料井13的放气与燃料井13及燃料喷嘴14内的燃料混合的同时，促进该燃料的喷射，能够使燃料井13的充填燃料在吸气行程中全部喷射到吸气道2中，在喷射后燃料井13中无燃料残留。因此能够防止燃料井13中的残留燃料引起的燃料喷射不足或下个吸气行程中的过剩喷射，由此总是能够确保合适的燃料喷射状态，有助于通过排气排放规定并降低功耗。

本发明不限于上述实施例，并能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。例如，燃料泵P可以被构成为在电磁致动器27通电时是吸入行程，而在切断通电时是吐出行程。

附图标记说明

C……汽化器

E……发动机

Fa……燃料油面

P……燃料泵

2……吸气道

4……定量燃料室(浮子室)

6……节流阀

12……排气通路

14……燃料喷嘴

20……泵室

21……活塞

22……吸入通路

23……吐出通路

24……吸入阀

25……吐出阀

30……定芯

31……动芯

Claims (5)

1.一种汽化器，所述汽化器包括吸气道(2)、定量燃料室(4)和燃料喷嘴(14)，所述吸气道连接发动机(E)的吸气口，并由节流阀(6)开闭，所述定量燃料室设置在所述吸气道的下方，一直贮存一定量的燃料，并且具有与排气通路(12)连接的上部空间，所述燃料喷嘴的上端向所述吸气道(2)开口以将所述定量燃料室(4)的燃料喷射到所述吸气道(2)中，所述汽化器的特征在于：

所述燃料喷嘴(14)与连通到所述定量燃料室(4)的燃料油面(Fa)之下的燃料通路相连接，在该燃料通路中以介入的方式安装有向所述燃料喷嘴给送燃料的燃料泵(P)。

2.根据权利要求1所述的汽化器，其特征在于：

所述燃料通路包括连接到所述定量燃料室(4)的燃料油面之下的吸入通路(22)和连接到所述燃料喷嘴(14)的下端的吐出通路(23)，所述燃料泵(P)由连接在所述吸入通路(22)与所述吐出通路(23)之间的泵室(20)、往复运动以使所述泵室(20)减压或加压的活塞(21)、设置在所述吸入通路(22)中并在所述泵室(20)减压时开启的吸入阀(24)、设置在所述吐出通路(23)中并在所述泵室(20)加压时开启的吐出阀(25)以及使所述活塞(21)往复运动的电磁致动器(27)构成，将所述活塞(21)的往复运动行程规定为定量，通过所述活塞(21)的往复运动次数来控制对所述燃料喷嘴(14)的燃料供给量。

3.根据权利要求2所述的汽化器，其特征在于：

根据发动机(E)的运转状况来控制所述活塞(21)的往复次数。

4.根据权利要求3所述的汽化器，其特征在于：

根据发动机负载的增加来增加发动机(E)的每转中的所述活塞(21)的往复运动次数。

5.根据权利要求2所述的汽化器，其特征在于：

在所述电磁致动器(27)的定芯(30)及动芯(31)中设置有连通到所述定量燃料室(4)的燃料油面(Fa)之下的中空部。