CN107191293A - 通用发动机用的燃料供给设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通用发动机(10)用的燃料供给设备(30)，该燃料供给设备包括：化油器(42)，该化油器设置在从空气清洁器(41)延伸到所述通用发动机(10)的进气管线(31)中；减压连接通道(81)，该减压连接通道连接到所述化油器(42)的浮子室(63)和所述空气清洁器(41)；控制阀(82)，该控制阀设置在所述减压连接通道(81)中；减压泵(83)，该减压泵设置在所述减压连接通道(81)中并且抽吸所述浮子室(63)以减少其中的压力；空燃比传感器(84)，该空燃比传感器检测从所述通用发动机(10)排出的废气的空燃比；以及控制单元(85)，该控制单元基于所述空燃比传感器(84)的检测信号来控制所述控制阀(82)的打开程度。

Description

通用发动机用的燃料供给设备
技术领域
本发明涉及一种通用发动机用的燃料供给设备的改进技术。
背景技术
例如，日本特开昭60-249655号公报公开了一种发动机用的典型燃料供给设备。发动机用的燃料供给设备包括：负压管，其从发动机的化油器延伸到燃烧室；连接管，其将负压管和化油器的浮子室连接；控制阀(诸如电磁阀)，其设置在该连接管中；空燃比传感器，其用于检测从发动机的燃烧室排出的废气的空燃比；以及控制单元，其用于基于空燃比传感器的检测信号来对控制阀进行控制。
当控制阀关闭时，将浮子室置于浮子室中的压力不减少的基本状态(非减压状态)下。当控制阀打开时，从化油器延伸到燃烧室的负压管与化油器的浮子室之间的压差变小。结果，可以从浮子室未减压的基本状态下的空燃比在贫燃方向上控制空燃比。
然而，浮子室的减压水平受到从化油器延伸到燃烧室的负压管的负压影响。也就是说，浮子室中的压力简单地降低到负压管的负压水平。更加准确且更加精细地控制来自发动机的废气的空燃比有改进的余地。
发明内容
本发明的总体目的是提供一种通用发动机用的燃料供给装置的技术，其中可以更加准确且更加精细地控制来自通用发动机的废气的空燃比。
根据本发明，一种通用发动机用的燃料供给设备包括：化油器，所述化油器设置在从所述通用发动机的空气清洁器延伸到进气端口的进气管线中；减压连接通道，所述减压连接通道将所述化油器的浮子室和所述空气清洁器连接；控制阀，所述控制阀设置在所述减压连接通道中，并且是能控制的，使得所述控制阀能完全关闭，并且使得能连续地改变所述控制阀的打开程度；减压泵，所述减压泵设置在所述减压连接通道中，并且被构造成抽吸所述浮子室以减少所述浮子室中的压力；空燃比传感器，所述空燃比传感器被构造成检测从所述通用发动机的燃烧室排出的废气的空燃比；以及控制单元，所述控制单元被构造成基于所述空燃比传感器的检测信号来控制所述控制阀的打开程度。
本发明基于这样的前提：与化学计量空燃比相比，在所述浮子室中的压力未减少的基本状态(非减压状态)下的所述化油器的燃料供给量被设定为“富”。所述空气清洁器的所述进气端口向大气空气开放。由所述减压连接通道将所述化油器的所述浮子室连接到所述进气管线的所述空气清洁器。所述控制阀和所述减压泵设置在所述减压连接通道中。所述浮子室由所述减压泵抽吸以减少所述浮子室中的压力。
在该结构中，通过合适地设定所述减压泵的抽吸能力，可以优化所述浮子室中的减压水平。也就是说，所述浮子室中的减压水平不受从所述通用发动机的所述化油器延伸到所述燃烧室的所述进气管线的负压影响。此外，所述减压连接通道中的所述控制阀的阀打开程度基于由所述空燃比传感器检测的所述废气的空燃比。通过连续地控制所述阀打开程度，可以连续地调节流过所述减压连接通道的空气的流率。结果，可以连续地控制所述浮子室中的减压速度。
此外，通过所述减压泵和所述控制阀，可以连续地调节所述浮子室中的减压水平和减压速度。也就是说，可以连续地调节所述化油器的所述浮子室与文丘里部分之间的压差。此外，能从所述浮子室中的压力未减少的基本状态(非减压状态)下的空燃比在贫燃方向上连续控制空燃比。
如上所述，通过所述减压泵和所述控制阀，可以精细地控制所述浮子室中的减压水平。因为可以快速而精细地控制所述化油器的所述浮子室与所述文丘里部分之间的压差，所以可以更加准确且更加精细地控制所述废气的空燃比。此外，基于由所述空燃比传感器检测的所述废气的空燃比，可以实现所述控制阀的所述阀打开程度的反馈控制。
此外，在反馈控制期间，即使所述通用发动机的负载变化，通过由所述控制单元完全关闭所述控制阀，也可以快速地将所述浮子室恢复至其中压力未减少的基本状态。结果，可以响应于所述通用发动机的负载改变而快速地改变空燃比。
当结合借助说明性示例示出本发明优选实施方式的附图时，根据以下描述，本发明的以上及其它目的、特征和优点将变得更显而易见。
附图说明
图1是示出根据本发明通用发动机用的燃料供给设备的示意图；以及
图2是示出图1所示的化油器的剖视图。
具体实施方式
例如，通用发动机10安装在诸如外置发动机或工作机器的通用机器中。如图1所示，通用发动机10包括曲轴箱11、气缸体12、盖罩13、曲轴14和活塞15。气缸体12具有气缸16，在气缸16中，活塞15来回以往复的方式移动。盖罩13具有进气端口21和排气端口22。进气端口21由进气阀23打开/关闭。排气端口22由排气阀24打开/关闭。
图1示意性地示出了通用发动机10、供通用发动机10使用的燃料供给设备30，即，进气管线31、排气管线32和燃料供给管线33。
进气管线31连接到进气端口21。排气管线32连接到排气端口22。进气管线31具有空气清洁器41、化油器42和进气歧管43。连接端口11a形成在曲轴箱11中。
空气清洁器41包括清洁器盒51、放置在清洁器盒51中的空气过滤器52以及通过空气过滤器52分割清洁器盒51的内部而形成的集尘室53和清洁室54。集尘室53是形成在空气清洁器41中(即，形成在清洁器盒51中)的空间。外部空气(在由空气过滤器52过滤之前的空气)被供给到集尘室53中。清洁室54是形成在空气清洁器41中(即，形成在清洁器盒51中)的空间。在集尘室53中的空气由空气过滤器52过滤之后，过滤的空气流入清洁室54。清洁室54具有连接端口54a(空气清洁器41的连接端口54a)。
化油器42存在于从通用发动机10的空气清洁器41延伸到进气端口21的进气管线31中。如图1和图2所示，化油器42包括节气门体61、设置在节气门体61中的节气门阀62、设置在节气门体61下面的浮子室63、用于将浮子室63中的燃料Fu朝向节气门体61的文丘里部分64喷洒的喷嘴65。由化油器42雾化的燃料和从空气清洁器41供给的燃烧空气被供给到通用发动机10的燃烧室25。浮子室63具有浮子66，浮子66用于检测储存在浮子室63中的燃料Fu的水平。通风端口63a设置为高于储存在浮子室63中的燃料Fu的上限水平。
燃料供给管线33包括燃料箱71和燃料供给管72，燃料供给管72用于将燃料从燃料箱71供给到浮子室63。
此外，通用发动机用的燃料供给设备30包括化油器42、减压连接通道81、控制阀82、减压泵83、空燃比传感器84和控制单元85。
减压连接通道81将化油器42的浮子室63和空气清洁器41连接。具体地，减压连接通道81将空气清洁器41的连接端口54a和浮子室63的通风端口63a连接。控制阀82和减压泵83设置在减压连接通道81中。例如，优选地，在减压连接通道81中，减压泵83设置为比控制阀82更靠近空气清洁器41的连接端口54a的那一侧。此外，减压连接通道81在浮子室63的通风端口63a与控制阀82之间的位置处分支，并且通过空气过滤器86向大气空气开放。也就是说，浮子室63的通风端口63a由减压连接通道81连接到空气清洁器41，并且向大气空气开放。
控制阀82是可控制的，使得控制阀82能完全关闭或者能连续地改变控制阀82的阀打开程度。控制阀82是所谓的电动阀。例如，通过诸如步进马达的电动马达，控制阀82被驱动使得控制阀82能完全关闭和完全打开，并且控制阀82被驱动(线性驱动)使得能连续地改变其阀打开程度。
减压泵83被构造成抽吸浮子室63以减少浮子室63中的压力。优选地，减压泵83是隔膜泵，其响应于交替地生成于通用发动机10的曲轴箱11的内空间11b(曲柄室11b)中的负压和正压进行操作。下文中，在必要时，减压泵83将被称为“隔膜泵83”。
隔膜泵83包括壳体91和隔膜92。壳体91被分割为进气室93、排出室94和隔膜室95。隔膜92将隔膜室95分割为泵室96和空气室97。由连接管98将空气室97连接到曲轴箱11的连接端口11a。此外，隔膜92响应于交替地生成于曲柄室11b中的负压和正压进行操作，以执行泵送操作。结果，当控制阀82未完全关闭时，隔膜92抽吸浮子室63中的空气，以减少浮子室63中的压力。
如上所述，隔膜泵83(减压泵83)能利用曲轴箱11的内部压力来驱动。采用仅通过提供将曲轴箱11和隔膜泵83连接的连接管98而实现的简单结构是足够的。
空燃比传感器84检测从通用发动机10的燃烧室25排出的废气的空燃比。例如，空燃比传感器84是氧气传感器。例如，空燃比传感器84设置在排气管线32的排气歧管34处。
基于来自空燃比传感器84的检测信号，控制单元85控制控制阀82，使得控制阀82被完全打开、完全关闭或者连续地改变(线性控制)控制阀82的开口角度。也就是说，控制单元85基于由空燃比传感器84检测的废气的空燃比实现了控制阀82的阀打开程度的反馈控制。
如上所述，在本发明的该实施方式中，通用发动机用的燃料供给设备30基于这样的前提：与化学计量空燃比相比，在浮子室63中的压力未减少的基本状态(非减压状态)下的化油器42的燃料供给量被设定为“富”。
空气清洁器41的进气端口(集尘室53的进气端口)向大气空气开放。由减压连接通道81将化油器42的浮子室63连接到进气管线31的空气清洁器41。控制阀82和减压泵83设置在减压连接通道81中。浮子室63由减压泵83抽吸以减少浮子室63中的压力。
在该结构中，通过合适地设定减压泵83的抽吸能力，可以优化浮子室63中的减压水平。也就是说，浮子室63中的减压水平不受从通用发动机10的化油器42延伸到燃烧室25的进气管线31的负压影响。此外，减压连接通道81中的控制阀82的阀打开程度基于由空燃比传感器84检测的废气的空燃比。通过连续地控制阀打开程度，可以连续地调节流过减压连接通道81的空气的流率。结果，可以连续地控制浮子室63中的减压速度。
此外，通过减压泵83和控制阀82，可以连续地调节浮子室63中的减压水平和减压速度。也就是说，可以连续地调节化油器42的浮子室63与文丘里部分64之间的压差。此外，能从浮子室63中的压力未减少的基本状态(非减压状态)下的空燃比在贫燃方向上连续控制空燃比。
如上所述，通过减压泵83和控制阀82，可以精细地控制浮子室63中的减压水平。因为可以快速而精细地控制化油器42的浮子室63与文丘里部分64之间的压差，所以可以更加准确且更加精细地控制废气的空燃比。
此外，基于由空燃比传感器84检测的废气的空燃比，可以实现控制阀82的阀打开程度的反馈控制。此外，在可以执行化学计量空燃比附近的反馈操作的情况下，通过在排气管线32中提供三元催化剂，可以容易地净化废气。此外，因为控制了浮子室63中的减压水平，所以可以同时控制两个燃料系统，即，主系统(节气门系统)和空转系统(慢系统)。
此外，在反馈控制期间，即使所述通用发动机10的负载变化，通过由所述控制单元85完全关闭所述控制阀82，也可以快速地将所述浮子室63恢复至其中压力未减少的基本状态。结果，可以响应于所述通用发动机10的负载改变而快速地改变空燃比。
在诸如外置发动机或工作机器的通用机器中合适地采用根据本发明的通用发动机用的燃料供给设备30。
虽然已经参考优选实施方式特别示出并描述了本发明，但是将理解的是，在不脱离如所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，能由本领域技术人员实现对本发明的变型和修改。

Claims (2)

1.一种用于通用发动机(10)的燃料供给设备，该燃料供给设备包括：
化油器(42)，所述化油器(42)设置在从所述通用发动机(10)的空气清洁器(41)延伸到进气端口(21)的进气管线(31)中；
减压连接通道(81)，所述减压连接通道(81)将所述化油器(42)的浮子室(63)和所述空气清洁器(41)连接；
控制阀(82)，所述控制阀(82)设置在所述减压连接通道(81)中，所述控制阀(82)是能控制的，使得所述控制阀(82)能完全关闭，并且使得能连续地改变所述控制阀(82)的打开程度；
减压泵(83)，所述减压泵(83)设置在所述减压连接通道(81)中，并且被构造成抽吸所述浮子室(63)以减少所述浮子室(63)中的压力；
空燃比传感器(84)，所述空燃比传感器(84)被构造成检测从所述通用发动机(10)的燃烧室(25)排出的废气的空燃比；以及
控制单元(85)，所述控制单元(85)被构造成基于所述空燃比传感器(84)的检测信号来控制所述控制阀(82)的打开程度。
2.根据权利要求1所述的燃料供给设备，其中，所述减压泵(83)包括隔膜泵(83)，所述隔膜泵(83)响应于交替地生成于所述通用发动机(10)的曲轴箱(11)内的负压和正压进行操作。
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