CN105971772A - 发动机燃气混合器及凸轮结构的热压安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造公开了一种发动机燃气混合器及凸轮结构的热压安装方法，包括壳体(6)、压盖(2)、节气门柱塞总成，所述的节气门柱塞总成包括节气门柱塞(10)、左右导柱(12)、油针(4)，节气门柱塞(10)上设有柱塞通气孔(14)并与文氏管(3)组成旋转阀，油针(4)固定在节气门柱塞(10)上，左右导柱(12)对称固定在节气门柱塞(10)的两侧，壳体(6)上固定有凸轮结构(13)，左右导柱(12)设置在凸轮结构(13)上，在节气门柱塞(10)与压盖(2)之间设有弹簧(11)；壳体(6)固定有主喷管(5)，主喷管(5)伸进节气门柱塞(10)的柱塞喉口(18)中，油针(4)的尖阀与主喷管(5)相配合并组成燃气阀。采用本结构后，具有结构简单合理、运转平稳、使用安全、噪音小、空燃比佳、低温启动性能好、绿色环保等优点。

Description

发动机燃气混合器及凸轮结构的热压安装方法

技术领域

本发明创造涉及一种燃气发动机的辅助部件，特别是一种空气与燃气自动精密配比的发动机燃气混合器及凸轮结构的热压安装方法。

背景技术

众所周知，园林工具有着广阔市场，市场需求量巨大，越来越多的厂商聚焦园林工具。随着对环境保护意识的加强，新的排放法规不断推出，采用清洁环保，经济实用的燃气代替汽油作为燃料的手持园林工具产品应运而生，如丙烷发动机。丙烷发动机与汽油发动机相比具有运转平稳，噪音小，使用寿命长、燃料经济性好、安全可靠、低温启动性能好、绿色环保、方便实用、应用广泛的独特优势，能广泛用于园林工具产品，并以其独特的燃料经济性、可靠性、良好的低温启动性能、环保性、便携性，对汽油机园林工具市场形成了巨大的冲击，并有代替原有汽油园林工具产品趋势。

目前的燃气发动机一般采用车用燃气混合器，在使用过程中存在以下问题：车用燃气混合器结构复杂，体积庞大，难以适应手持工具产品对重量和体积的要求。二是现有的燃气混合器采用汽油发动机化油器的原理，通过旋转阀控制油门开度和油针开启高度控制燃料流量。 三是由于汽油等液体燃料与气体燃料在物理性质上存在很大差异，故混合器旋转阀的油门开度和油针开启高度控制装置需要特别的设计和匹配。四是传统的混合器控制油针开启高度的凸轮装置存在有明显的缺点，有的设计在固定油门拉线的悬架结构底部，通过固定在混合器壳体上的顶块来控制柱塞的升降，有的通过胶水或铆接方式固定在混合器壳体的柱塞槽内，这些方式有的控制油针开度的精度不够，有的容易因为时间、温度变化以及机械振动的原因容易失效，传统的过盈配合常温压装容易损坏凸轮装置，很难批量生产。为此，许多生产厂家和科研院所进行开发和研制，但至今尚未有较满意的产品问世。

发明内容

为了克服现有发动机燃气混合器存在的上述问题，本发明创造的目的是提供一种结构简单合理、运转平稳、使用安全可靠、噪音小、空燃比佳、低温启动性能好、绿色环保的发动机燃气混合器及凸轮结构的热压安装方法。

本发明创造解决上述技术问题所采用的技术方案，它包括壳体、压盖、节气门柱塞总成，壳体上设有文氏管、高压腔、低压腔和进气室，节气门柱塞总成通过压盖安装在壳体的柱塞安装孔上，所述的节气门柱塞总成包括节气门柱塞、左右导柱、油针，节气门柱塞上设有与文氏管相配合的柱塞通气孔并与文氏管组成旋转阀，油针固定在节气门柱塞的中心孔上，左右导柱对称固定在节气门柱塞的两侧，壳体的柱塞安装孔上通过过盈配合固定有凸轮结构，左右导柱可转动地设置在凸轮结构上，在节气门柱塞与压盖之间设有弹簧；壳体的柱塞安装孔底部固定有与进气室相通的主喷管，主喷管伸进节气门柱塞的柱塞喉口中，油针的尖阀与主喷管的中心孔相配合并组成燃气阀。

本发明创造进一步方案，所述凸轮结构的上表面设有与左右导柱配合的升程曲面，左右导柱位于升程曲面的上升起始点时旋转阀和燃气阀开度最小，发动机处于怠速状态；左右导柱位于升程曲面的上升结束点时，柱塞通气孔与文氏管保持同心，旋转阀和燃气阀开度最大，发动机处于高速状态。

本发明创造进一步方案，所述升程曲面上的上升起始点至上升结束点之间所对应的弧度为90°。

本发明创造进一步方案，所述升程曲面的上升起始点的起始角度位于凸轮结构上表面的50°位置，上升结束点的结束角度位于凸轮结构上表面的140°位置。

本发明创造进一步方案，所述节气门柱塞相对上升起始点旋转角度30°，左右导柱在升程曲面对应的升程为0.163mm；节气门柱塞相对上升起始点旋转角度60°，左右导柱在升程曲面对应的升程为0.776mm；节气门柱塞相对上升起始点旋转角度90°，左右导柱在升程曲面对应的升程为0.836mm。

本发明创造进一步方案，所述文氏管的长度为40-44mm，文氏管的空气进口端直径为17mm，混合气出口端直径为9mm；柱塞与壳体配合的外径为17mm。

本发明创造进一步方案，所述的节气门柱塞上设有节气门拉线悬挂组件。

本发明创造进一步方案，所述发动机燃气混合器凸轮结构的热压安装方法，所述的安装步骤如下：第一步，均匀加热壳体至75至85℃；第二步，在75至85℃状态下保温一定时间；第三步，快速取出壳体并马上进行凸轮结构压装，凸轮结构为常温。

采用上述结构后，与现有技术相比有如下优点和效果：一是旋转节气门柱塞开闭文氏管的同时，左右导柱随凸轮结构上的升程曲面将节气门柱塞顶起或下降，节气门柱塞上的油针随之升降改变主喷管开度，控制进入文氏管的燃气流量，通过旋转节气门柱塞改变柱塞通气孔与文氏管的夹角来控制的空气通气量，同时通过左右导柱在凸轮结构上的升程曲面控制来主喷管开度并得到精密配比，使节气门柱塞处于任何工作角度时均可获得最佳的空燃混合比，从而保证发动机获得最佳怠速性能、加速性能、高速性能，运行安全可靠，节能环保。二是左右导柱直接在凸轮结构上的升程曲面上转动，可以保证产品的一致性，解决了采用轴承、滚套因装配间隙导致不一致的问题。三是由于凸轮结构装配精度要求高，不能因为混合器温度升高膨胀和发动机振动而发生位移或掉落，凸轮结构采用热压安装方法进行安装，可以确保混合器工作过程中，混合器温度升高凸轮结构与壳体之间仍然可以有适度的过盈量，保证凸轮结构不发生位置变化。

附图说明

图1为本发明创造的立体结构示意图。

图2为本发明创造的配合结构示意图。

图3为本发明创造节气门柱塞的立体结构示意图。

图4为本发明创造凸轮结构的立体结合示意图。

图5为本发明创造升程曲面的展开示意图。

其中，1节气门拉线悬挂组件，2压盖，3文氏管，4油针，5主喷管，6壳体，7高压腔，8低压腔，9进气室，10节气门柱塞，11弹簧，12导柱，13凸轮结构，14柱塞通气孔，15空气进口端，16进气孔，17混合气出口端，18柱塞喉口，19上升起始点，20升程曲面，21上升结束点。

具体实施方式

图1和图2所示，为本发明创造一种发动机燃气混合器的具体实施方案，它包括壳体6、压盖2、节气门柱塞总成，壳体6上设有文氏管3、高压腔7、低压腔8和进气室9，节气门柱塞总成通过压盖2安装在壳体6的柱塞安装孔上，所述的节气门柱塞总成包括节气门柱塞10、左右导柱12、油针4，节气门柱塞10上设有与文氏管3相配合的柱塞通气孔14并与文氏管3组成旋转阀，油针4固定在节气门柱塞10的中心孔上，左右导柱12对称固定在节气门柱塞10的两侧，壳体6的柱塞安装孔上通过过盈配合固定有凸轮结构13，左右导柱12可转动地设置在凸轮结构13上，在节气门柱塞10与压盖2之间设有弹簧11；壳体6的柱塞安装孔底部固定有通过进气孔16与进气室9相通的主喷管5，主喷管5伸进节气门柱塞10的柱塞喉口18中，油针4的尖阀与主喷管5的中心孔相配合并组成燃气阀。

所述凸轮结构13的上表面设有与左右导柱12配合的升程曲面20，左右导柱12位于升程曲面20的上升起始点19时，旋转阀和燃气阀开度最小，发动机处于怠速状态；左右导柱12位于升程曲面20的上升结束点21时，柱塞通气孔14与文氏管3保持同心，旋转阀和燃气阀开度最大，发动机处于高速状态。所述升程曲面20上的上升起始点19至上升结束点21之间所对应的弧度为90°。所述升程曲面20的上升起始点19的起始角度位于凸轮结构13上表面的50°位置，上升结束点21的结束角度位于凸轮结构13上表面的140°位置。所述节气门柱塞10相对上升起始点19旋转角度30°，左右导柱12在升程曲面20对应的升程为0.163mm；节气门柱塞10 相对上升起始点19旋转角度60°，左右导柱12在升程曲面20对应的升程为0.776mm；节气门柱塞10 相对上升起始点19旋转角度90°，左右导柱12在升程曲面20对应的升程为0.836mm。当旋转节气门柱塞10时，节气门柱塞10可以改变柱塞通气孔14与文氏管3之间的夹角来控制的空气通气量，同时又通过左右导柱12在凸轮结构13上的升程曲面20同步控制油针4尖阀与主喷管5的开度，使节气门柱塞10处于任何工作角度时均可获得最佳的空燃混合比。

所述文氏管3的长度为40-44mm，文氏管3的空气进口端15直径为17mm，混合气出口端17直径为9mm；柱塞10与壳体6配合的外径为17mm。所述的节气门柱塞10上设有节气门拉线悬挂组件1。

由于凸轮结构13装配精度要求较高，要求与壳体6完全固定，不会因为混合器温度升高膨胀和发动机振动而发生位移或掉落，凸轮结构13安装必须采用新的安装方法，所述发动机燃气混合器凸轮结构的热压安装方法的安装步骤如下：所述的安装步骤如下：第一步，均匀加热壳体6至75至85℃；第二步，在75至85℃状态下保温一定时间，最好保温5-10分钟；第三步，快速取出壳体6并马上进行凸轮结构13压装，凸轮结构13为常温。可以确保混合器工作过程中，混合器温度升高凸轮结构13与壳体6之间仍然可以有适度的过盈量，保证凸轮结构13不发生位置变化。

本发明工作原理如下，当发动机怠速运行时，左右导柱12位于升程曲面20的上升起始点19处，节气门柱塞10基本关闭与文氏管3组成的旋转阀，仅有少量开启，此时节气门柱塞10在弹簧弹力作用下，安装在节气门柱塞10上的油针尖阀深入主喷管5中，燃气阀的开度为最小，此时通过节气门的空气和燃料气体量均为最小。

当发动机加速时，节气门柱塞10在节气门拉线悬挂组件1拉动下逐渐旋转打开与文氏管3组成的旋转阀，节气门柱塞10上的左右导柱12进入凸轮结构13的升程曲面20，油针4尖阀逐渐离开主喷管5，燃气阀开度增加，此时通过节气门的空气和燃料气体量随节气门开度的增加而增大。当节气门柱塞10从上升起始点19旋转90°时，此时节气门开度达到最大，节气门柱塞10上的左右导柱12位于凸轮结构的上升结束点21，柱塞通气孔14与文氏管3保持同心，油针4的尖阀离开主喷管5达到最远距离，燃气阀的开度达到最大，此时通过节气门的空气和燃料气体量均为最大。

以上所述，只是本发明创造的一个实施例，并非对本发明创造作出任何形式上的限制，在不脱离本发明创造的技术方案基础上，所作出的简单修改、等同变化或修饰，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (7)

1.一种发动机燃气混合器，包括壳体(6)、压盖(2)、节气门柱塞总成，壳体(6)上设有文氏管(3)、高压腔(7)、低压腔(8)和进气室(9)，节气门柱塞总成通过压盖(2)安装在壳体(6)的柱塞安装孔上，其特征是：所述的节气门柱塞总成包括节气门柱塞(10)、左右导柱(12)、油针(4)，节气门柱塞(10)上设有与文氏管(3)相配合的柱塞通气孔(14)并与文氏管(3)组成旋转阀，油针(4)固定在节气门柱塞(10)的中心孔上，左右导柱(12)对称固定在节气门柱塞(10)的两侧，壳体(6)的柱塞安装孔上通过过盈配合固定有凸轮结构(13)，左右导柱(12)可转动地设置在凸轮结构(13)上，在节气门柱塞(10)与压盖(2)之间设有弹簧(11)；壳体(6)的柱塞安装孔底部固定有与进气室(9)相通的主喷管(5)，主喷管(5)伸进节气门柱塞(10)的柱塞喉口(18)中，油针(4)的尖阀与主喷管(5)的中心孔相配合并组成燃气阀。

2.根据权利要求1所述的发动机燃气混合器，其特征是：所述凸轮结构(13)的上表面设有与左右导柱(12)配合的升程曲面(20)，左右导柱(12)位于升程曲面(20)的上升起始点(19)时，旋转阀和燃气阀开度最小；左右导柱(12)位于升程曲面(20)的上升结束点(21)时，柱塞通气孔(14)与文氏管(3)保持同心，旋转阀和燃气阀开度最大。

3.根据权利要求2所述的发动机燃气混合器，其特征是：所述升程曲面(20)上的上升起始点(19)至上升结束点(21)之间所对应的弧度为90°。

4.根据权利要求3所述的发动机燃气混合器，其特征是：所述升程曲面(20)的上升起始点(19)的起始角度位于凸轮结构(13)上表面的50°位置，上升结束点(21)的结束角度位于凸轮结构(13)上表面的140°位置。

5.根据权利要求4所述的发动机燃气混合器，其特征是：所述节气门柱塞(10)相对上升起始点(19)旋转角度30°，左右导柱(12)在升程曲面(20)对应的升程为0.163mm；节气门柱塞(10) 相对上升起始点(19)旋转角度60°，左右导柱(12)在升程曲面(20)对应的升程为0.776mm；节气门柱塞(10) 相对上升起始点(19)旋转角度90°，左右导柱(12)在升程曲面(20)对应的升程为0.836mm。

6.根据权利要求5所述的发动机燃气混合器，其特征是：所述文氏管(3)的长度为40-44mm，文氏管(3)的空气进口端(15)直径为17mm，混合气出口端(17)直径为9mm；柱塞(10)与壳体(6)配合的外径为17mm。

7.根据权利要求1所述发动机燃气混合器凸轮结构的热压安装方法，其特征是：所述的安装步骤如下：第一步，均匀加热壳体(6)至75至85℃；第二步，在75至85℃状态下保温一定时间；第三步，快速取出壳体(6)并马上进行凸轮结构(13)压装，凸轮结构(13)为常温。