CN107559118B - 一种车辆的喷油器安装座 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆的喷油器安装座,涉及车辆的喷油器。喷油器安装座用于气道喷射式发动机,喷油器的头部、阀球及阀座保持于安装座开设的腔体中;腔体外接气体喷射装置,气体喷射装置用于向喷油器的头部和/或阀球和/或阀座吹射气体,以阻止喷油器工作过程中其内部产生或/和存留异物;其中,喷油器的头部用于喷射车辆燃烧的燃料;发动机为安装有增压器或/和设置有增压及排气再循环功能的发动机。发动机在运行过程中,喷油器的头部喷射车辆燃烧的燃料,而气体喷射装置向喷油器的头部或/和阀球或/和阀座吹射的气体既可以对喷油器的头部、阀球及阀座处进行降温,以阻止异物的生成;又可以将存留的异物吹离喷油器喷孔板和喷油孔周围。

Description

一种车辆的喷油器安装座
技术领域
本发明涉及车辆的喷油器,特别是涉及一种车辆的喷油器安装座。
背景技术
汽油喷射发动机即带有汽油喷射系统的发动机,也就是气道喷射发动机,是相对于化油器式汽油机而言的。由于汽油易于挥发的特性,便于在气缸外部形成匀质的可燃混合气,因此在很长时间内采用了装在进气总管上的化油器供给方式。这种燃料供给系统由于不能根据不同工况精确控制混合器的空燃比,因此被电控汽油喷射方式所取代。汽油喷射方式按喷油器安装位置与工作原理的不同可分为进气道多点喷射(MFI)、进气总管或中央单点喷射(SPI)和缸内直接喷射(GDI)三种。
由于国家现在大力倡导节能环保,为此,将汽油喷射发动机改为使用甲醇或乙醇等醇类替代的喷射发动机。而对于安装有增压器或设置有增压及排气再循环功能(EGR)的发动机,在使用甲醇或乙醇等醇类以及与汽油的混合物过程中,经常出现喷射发动机的喷油器密封性差,导致泄漏并影响发动机使用的情况。更有甚者,导致喷油器无法关闭或者无法打开。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种喷油器安装座,以解决气道喷射发动机喷油器密封性差,导致泄漏并影响发动机使用的问题。
特别地,本发明提供了一种车辆的喷油器安装座,用于气道喷射式发动机,
喷油器的头部、阀球及阀座保持于所述安装座开设的腔体中;
所述腔体外接气体喷射装置,所述气体喷射装置用于向所述喷油器的头部和/或所述阀球和/或所述阀座吹射气体,以阻止所述喷油器工作过程中其内部产生或/和存留异物;
其中,所述喷油器的头部用于喷射车辆燃烧的燃料;所述发动机为安装有增压器或/和设置有增压及排气再循环功能的发动机。
进一步地,通过所述气体喷射装置向所述喷油器的头部吹射所述气体,以阻止所述喷油器内部生成所述异物;
或者,通过所述气体喷射装置向所述阀球及所述阀座吹射所述气体,降低所述阀球及所述阀座的温度,以阻止所述阀球及所述阀座生成所述异物;
其中,所述阀球及所述阀座临近所述喷油器的头部设置;
优选地,所述气体喷射装置吹射所述气体使所述阀球及所述阀座温度低于100℃。
进一步地,所述腔体形成贯通形式,所述腔体的侧壁开设有通孔,所述气体喷射装置通过所述通孔向所述喷油器的头部吹射所述气体;
所述喷油器安装座外壁固定有接头座,所述气体喷射装置具有进气管接头,所述接头座与所述通孔相对接,所述接头座与所述进气管接头对接;
优选地,所述通孔成形为拉斐尔管形式,以提高所述气体流速。
进一步地,所述气体喷射装置包括:
压缩空气罐,通过管路与所述腔体连接,存储吹射的所述气体;
单向阀,安装于靠近所述腔体的所述管路中,用于阻止吹射的所述气体反向回流;以及
流量控制阀,安装于所述管路中,用于控制吹射的所述气体的流量。
进一步地,所述气体喷射装置还包括:空气加热器,所述燃料为醇类燃料,所述空气加热器安装于所述管路中,其是否工作响应于所述发动机的发动机控制器;所述空气加热器用于对吹射的所述气体加热。
进一步地,所述车辆为气刹型商用车,所述压缩空气罐同时为所述车辆的刹车系统提供动力,所述流量控制阀为电子流量控制阀,并响应于所述车辆的ECU控制,以确保所述车辆的刹车系统工作稳定;
或者,所述车辆为采用液刹的商用车,所述气体喷射装置还具有电子打气泵;通过所述电子打气泵为所述压缩空气罐提供压缩空气。
进一步地,所述车辆具有发动机控制器,通过所述发动机控制器获知所述发动机停机,使所述发动机的节气门开启,并同时使所述气体喷射装置朝向所述喷油器的头部或/和所述阀球及所述阀座吹射所述气体。
进一步地,所述气体喷射装置与所述发动机的节气门联动,在所述发动机停机后,所述气体喷射装置吹射所述气体响应于所述节气门至少部分开启,以使得所述发动机内被其加热的热气体排出;
优选地,在所述发动机停机后再次启动时,通过强制所述节气门自学习,确保所述发动机的进气门的开度达到设定开度。
进一步地,所述气体喷射装置还包括:
冷热器,用于对所述气体喷射装置吹射出的所述气体加热或制冷;以及
压力控制器,用于调节所述气体喷射装置吹射出的所述气体的气压。
进一步地,所述压力控制器增大所述气体的压力响应于所述冷热器对所述气体加热,所述冷热器对所述气体加热或制冷响应于所述发动机控制器基于所述发动机的运行状况或/和通过所述车辆的ECU获取所述车辆的运行状态;
或者,所述压力控制器及所述冷热器设定为,对所述气体的气压调节及加热或制冷响应于所述车辆的发动机控制器通过所述车辆的ECU获知所述车辆的运行状态及所述发动机的运行状况;
优选地,所述车辆的运行状态包括重载、轻载、冷启动及热启动。
本发明的发明人创造性的发现,气道喷射发动机喷油器密封性差,导致泄漏并影响发动机使用的问题,是由于安装有增压器或设置有增压及排气再循环功能的发动机的进气道中的气体温度有的高达100摄氏度以上、甚至更高。这种高的环境温度,对于甲醇、乙醇以及汽油,会加速发生化学反应,产生的新物质长时间后会导致在喷油器内部尤其是在喷油器的阀球与阀座的密封处生成异物,此异物会导致喷油器密封性差,从而出现泄漏,影响发动机的使用,情况严重更会导致喷油器无法关闭或者无法打开。
发动机在运行过程中,喷油器的头部喷射车辆燃烧的燃料,而气体喷射装置向喷油器的头部或/和阀球或/和阀座吹射的气体既可以对喷油器的头部、阀球及阀座处进行降温,以阻止异物的生成;又可以将已经生成并存留的异物吹离喷油器喷孔板和喷油孔周围。这样,从重要和关键方面解决了气道喷射发动机喷油器密封性差的问题,从而最终实现喷油器的正常工作,延长其使用寿命。在上述方案中,虽然利用气体对喷油器的头部、阀球及阀座吹射看似非常简单,但是发明人提出了一种完全不同于现有技术中解决喷油器密封性差的方法,即发明人创造性的找到了密封性差的根本或者说最为主要的原因,并据此通过吹射气体来解决密封性差的问题。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本发明一个实施例的喷油器安装座的示意性透视图;
图2是图1所示喷油器安装座的示意性剖视主视图;
图3是喷油器安装座与喷油器对接的示意性剖视主视图;
图4是喷油器安装座为非金属材料制成的示意性剖视主视图;
图5是喷油器安装座与气体喷射装置对接的示意性剖视主视图。
图中各符号表示含义如下:
1喷油器安装座、11腔体、12通孔、13接头座、14环状凸檐、15沉头孔、16O型密封橡胶圈;
21喷油器的头部、22阀球、23阀座;
3气体喷射装置、31进气管接头、32压缩空气罐、33单向阀、34流量控制阀、35空气加热器、36电子打气泵。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的喷油器安装座的示意性透视图。图3是喷油器安装座与喷油器对接的示意性剖视主视图。同时结合图1与图3进行说明,发明人创造性的发现,气道喷射发动机喷油器密封性差,导致泄漏并影响发动机使用的问题,是由于安装有增压器或设置有增压及排气再循环功能的发动机的进气道中的气体温度有的高达100摄氏度以上、甚至更高。这种高的环境温度,对于甲醇、乙醇以及汽油,会加速发生化学反应,产生的新物质长时间后会导致在喷油器内部尤其是在喷油器的阀球22与阀座23的密封处生成异物,此异物会导致喷油器密封性差,从而出现泄漏,影响发动机的使用,情况严重更会导致喷油器无法关闭或者无法打开。为此,本申请的发明人设计出一种车辆的喷油器安装座1,用于气道喷射式发动机。喷油器的头部21、阀球22及阀座23保持于安装座1开设的腔体11中。腔体11外接气体喷射装置3。气体喷射装置3用于向喷油器的头部21或/和阀球22或/和阀座23吹射气体,以阻止喷油器工作过程中其内部产生或/和存留异物。其中,阀球22及12阀座23可以临近喷油器的头部21设置。喷油器的头部21用于喷射车辆燃烧的燃料。发动机为安装有增压器或/和设置有增压及排气再循环功能的发动机。
需要注意的是,根据目前的检测手段获得的检测结果,初步判断上述异物不易溶解与无水酒精,可能为无机物或无机盐,为颜色发黄的干结物,详细化学成分目前很难检测出,但是根据试验的结果判断,高温环境是生成此异物的重要和关键条件。
发动机在运行过程中,喷油器的头部21喷射车辆燃烧的燃料,而气体喷射装置3向喷油器的头部21或/和阀球22或/和阀座23吹射的气体既可以对喷油器的头部21、阀球22及阀座23处进行降温,以阻止异物的生成;又可以将已经生成并存留的异物吹离喷油器喷孔板和喷油孔周围。这样,从重要和关键方面解决了气道喷射发动机喷油器密封性差的问题,从而最终实现喷油器的正常工作,延长其使用寿命。在上述方案中,虽然利用气体对喷油器的头部21、阀球22及阀座23吹射看似非常简单,但是发明人提出了一种完全不同于现有技术中解决喷油器密封性差的方法,即发明人创造性的找到了密封性差的根本或者说最为主要的原因,并据此通过吹射气体来解决密封性差的问题。
继续结合图1进行说明,进一步地,通过气体喷射装置3向喷油器的头部21吹射气体,降低温度,以阻止喷油器内部生成异物。
或者,通过气体喷射装置3向阀球22及阀座23吹射气体,降低阀球22及阀座23的温度,以阻止阀球22及阀座23生成所述异物。
在说明书附图未示出的情况下,进一步地,气体喷射装置3(参见图5)吹射气体使喷油器内部,尤其是阀球22(参见图3)及阀座23(参见图3)温度低于100℃。发明人发现,100℃是一个非常关键的参照点,低于或远低于100℃便可以大幅度消除异物。
在说明书附图未示出的情况下,进一步地,车辆燃烧的燃料为醇类燃料、汽油或者醇类燃料与汽油混合物。优选地,车辆燃烧的燃料为甲醇或乙醇。
需要注意的是,甲醇更容易,也可以说醇类更容易产生异物。这样,针对于醇类的气道喷射发动机进行专门处理。
图2是图1所示喷油器安装座的示意性剖视主视图;结合图2进行时说明,进一步地,腔体11形成贯通形式,腔体11的侧壁开设有通孔12,气体喷射装置3通过通孔12向喷油器内部或/和阀球22及阀座23吹射气体。
优选地,所述通孔12对准喷油器的头部21设置,以提高对其喷射出的燃料进行雾化的能力。
结合图1进行说明,喷油器安装座1外壁固定有接头座13,气体喷射装置3具有进气管接头31,接头座13与通孔12相对接,接头座13与进气管接头31对接。
在说明书附图未示出的情况下,进一步地,通孔12(参见图3)成形为拉斐尔管形式,以提高气体流速,从而实现快速降温。
结合图1进行说明,进一步地,喷油器安装座1为柱状,其一端形成有环状凸檐14,环状凸檐14处形成有相应的沉头孔15,通过螺纹紧固件与相应的沉头孔15配合,消除螺纹紧固件在环状凸檐14外表面处的凸起,以缩小其占用的空间。
在说明书附图未示出的情况下,进一步地,喷油器安装座1(参见图1)、接头座13(参见图1)及进气管接头31(参见图1)通过钎焊或激光焊固定。以降低制造成本并同时兼顾或提高质量。
在说明书附图未示出的情况下,进一步地,喷油器安装座1(参见图1)、接头座13(参见图1)及进气管接头31(参见图1)注塑成一体。
在说明书附图未示出的情况下,进一步地,喷油器安装座1(参见图1)为非金属材料制成。
图4是喷油器安装座为非金属材料制成的示意性剖视主视图;进一步地,喷油器安装座1为柱状,其另一端环套有O型密封橡胶圈16。
在说明书附图未示出的情况下,进一步地,喷油器安装座1(参见图1)、接头座13(参见图1)及进气管接头31(参见图1)注塑成一体。
在说明书附图未示出的情况下,进一步地,喷油器安装座1(参见图1)为非金属材料制成。
结合图3进行说明,进一步地,通过气体喷射装置3吹射压缩空气,降低阀球22及阀座23处的温度,以阻止阀球22及阀座23处生成异物。由于车辆中的气动装置多数使用压缩空气,因此压缩空气具有普及性强的巨大优势。对于商用车来说压缩空气也易于获得,方案可实施性强,易于工程化。
图5是喷油器安装座与气体喷射装置对接的示意性剖视主视图;结合图5进行说明,进一步地,气体喷射装置3包括:压缩空气罐32、单向阀33以及流量控制阀34。
压缩空气罐32通过管路与腔体11连接,用于存储吹射阀球22及阀座23的气体。单向阀33安装于靠近腔体11的管路中,用于阻止吹射的气体反向回流。流量控制阀34安装于管路中,用于控制吹射的气体的流量。
继续结合图5进行说明,进一步地,气体喷射装置3还包括:空气加热器35,燃料为醇类燃料,空气加热器35安装于管路中,其是否工作响应于发动机的发动机控制器。空气加热器35用于对吹射的气体加热。以提高车辆的冷启动性能。
继续结合图5进行说明,进一步地,单向阀33、空气加热器35、流量控制阀34及压缩空气罐32依次通过相应管路连接,并且单向阀33与进气管接头31通过相应管路连接。
由于单向阀33与进气管接头31通过相应管路连接,因此可以更加有效阻止吹射的气体反向回流;另外,空气加热器35紧跟在单向阀33后连通于气体喷射装置3的管路中,这样单向阀33相对于处在其他位置,可以大幅度减少其工作过程中沿线管路的能量损失。而流量控制阀34临近压缩空气罐32布置,使得其对压缩空气罐32输出的压缩空气的流量控制的更加精准。
继续结合图5进行说明,进一步地,车辆为气刹型商用车,压缩空气罐32同时为车辆的刹车系统提供动力,流量控制阀34为电子流量控制阀34,并响应于车辆的ECU控制,以确保车辆的刹车系统工作稳定。
对于用气刹的商用车而言,在确保任何车况下刹车安全的情况下,即确保使用压缩空气时或后,压缩空气罐32中的压缩空气的压力要足够刹车系统使用。
或者,车辆为采用液刹的商用车,气体喷射装置3还具有电子打气泵36;通过电子打气泵36为压缩空气罐32提供压缩空气。
进一步地,电子打气泵36为12V或24V。
进一步地,压缩空气罐32的压缩空气由发动机的压缩机提供。
发动机正常工作时,压缩空气(此时加热器可不工作)进入安装座1,与喷油器喷出的油同时喷射出,提高燃油雾化指标,缩短燃油雾化时间,改善燃烧。
继续结合图5进行说明,进一步地,气体喷射装置3还具有空气加热器35,燃料为醇类燃料,空气加热器35安装于管路中,其工作响应于发动机的发动机控制器;空气加热器35用于对吹射的压缩空气加热,使发动机在低温条件下顺利冷启动。用于在发动机冷启动过程中,对压缩空气进行加热,提高燃油雾化指标,加速燃油蒸发,解决发动机的低温冷启动启动问题。成本低、安装方便,安全性可靠性好、易于产业化。
在附图未示出的情况下,进一步地,车辆具有发动机控制器,通过发动机控制器获知发动机停机,使发动机的节气门开启,并同时使气体喷射装置3(参见图5)朝向喷油器安装座1(参见图5)内或/和阀球22(参见图5)及阀座23(参见图5)吹射气体,从而实现换热冷却。
在附图未示出的情况下,进一步地,气体喷射装置3(参见图5)与发动机的节气门联动,在发动机停机后,气体喷射装置3吹射气体响应于节气门至少部分开启,以使得发动机内被其加热的热气体排出。
进一步地,在发动机停机后再次启动时,通过强制节气门自学习,确保发动机的进气门的开度达到设定开度。
进一步地,车辆具有发动机控制器,通过发动机控制器获知发动机停机的信息,使发动机的节气门开启,并同时使气体喷射装置3吹射气体。
在附图未示出的情况下,进一步地,气体喷射装置3(参见图5)还包括:冷热器以及压力控制器。
冷热器用于对气体喷射装置3(参见图5)吹射出的气体加热或制冷,冷热器可以安装于进气管接头31(参见图5)与单向阀33(参见图5)之间其相互连通的管路中。压力控制器用于调节气体喷射装置3吹射出的气体的气压,压力控制器可以安装于压缩空气罐32(参见图5)与流量控制阀34(参见图5)之间其相互连通的管路中。
在附图未示出的情况下,进一步地,压力控制器增大气体的压力响应于冷热器对气体加热,冷热器对气体加热或制冷响应于发动机控制器基于发动机的运行状况或/和通过车辆的ECU获取车辆的运行状态。
或者,压力控制器及冷热器设定为,对气体的气压调节及加热或制冷响应于车辆的发动机控制器通过车辆的ECU获知车辆的运行状态及发动机的运行状况。
进一步地,车辆的运行状态包括重载、轻载、冷启动及热启动。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (14)

1.一种车辆的喷油器安装座,用于气道喷射式发动机,其特征在于:所述安装座开设有腔体,喷油器的头部、阀球及阀座保持于所述腔体中;
所述腔体外接气体喷射装置,所述气体喷射装置用于向所述喷油器的头部和/或所述阀球和/或所述阀座吹射气体,以阻止所述喷油器工作过程中其内部产生或/和存留异物;
其中,所述喷油器的头部用于喷射车辆燃烧的燃料;所述发动机为安装有增压器或/和设置有增压及排气再循环功能的发动机。
2.根据权利要求1所述的喷油器安装座,其特征在于,通过所述气体喷射装置向所述喷油器的头部吹射所述气体,以阻止所述喷油器内部生成所述异物;
或者,通过所述气体喷射装置向所述阀球及所述阀座吹射所述气体,降低所述阀球及所述阀座的温度,以阻止所述阀球及所述阀座生成所述异物;
其中,所述阀球及所述阀座临近所述喷油器的头部设置。
3.根据权利要求2所述的喷油器安装座,其特征在于,所述气体喷射装置吹射所述气体使所述阀球及所述阀座温度低于100℃。
4.根据权利要求2所述的喷油器安装座,其特征在于,所述腔体形成贯通形式,所述腔体的侧壁开设有通孔,所述气体喷射装置通过所述通孔向所述喷油器的头部吹射所述气体;
所述喷油器安装座外壁固定有接头座,所述气体喷射装置具有进气管接头,所述接头座与所述通孔相对接,所述接头座与所述进气管接头对接。
5.根据权利要求4所述的喷油器安装座,其特征在于,
所述通孔成形为拉斐尔管形式,以提高所述气体流速。
6.根据权利要求4所述的喷油器安装座,其特征在于,所述气体喷射装置包括:
压缩空气罐,通过管路与所述腔体连接,存储吹射的所述气体;
单向阀,安装于靠近所述腔体的所述管路中,用于阻止吹射的所述气体反向回流;以及
流量控制阀,安装于所述管路中,用于控制吹射的所述气体的流量。
7.根据权利要求6所述的喷油器安装座,其特征在于,所述气体喷射装置还包括:空气加热器,所述燃料为醇类燃料,所述空气加热器安装于所述管路中,其是否工作响应于所述发动机的发动机控制器;所述空气加热器用于对吹射的所述气体加热。
8.根据权利要求6或7所述的喷油器安装座,其特征在于,所述车辆为气刹型商用车,所述压缩空气罐同时为所述车辆的刹车系统提供动力,所述流量控制阀为电子流量控制阀,并响应于所述车辆的ECU控制,以确保所述车辆的刹车系统工作稳定;
或者,所述车辆为采用液刹的商用车,所述气体喷射装置还具有电子打气泵;通过所述电子打气泵为所述压缩空气罐提供压缩空气。
9.根据权利要求8所述的喷油器安装座,其特征在于,所述车辆具有发动机控制器,通过所述发动机控制器获知所述发动机停机,使所述发动机的节气门开启,并同时使所述气体喷射装置朝向所述喷油器的头部或/和所述阀球及所述阀座吹射所述气体。
10.根据权利要求9所述的喷油器安装座,其特征在于,所述气体喷射装置与所述发动机的节气门联动,在所述发动机停机后,所述气体喷射装置吹射所述气体响应于所述节气门至少部分开启,以使得所述发动机内被其加热的热气体排出。
11.根据权利要求10所述的喷油器安装座,其特征在于,
在所述发动机停机后再次启动时,通过强制所述节气门自学习,确保所述发动机的进气门的开度达到设定开度。
12.根据权利要求1至6、9或10中任一项所述的喷油器安装座,其特征在于,所述气体喷射装置还包括:
冷热器,用于对所述气体喷射装置吹射出的所述气体加热或制冷;以及
压力控制器,用于调节所述气体喷射装置吹射出的所述气体的气压。
13.根据权利要求12所述的喷油器安装座,其特征在于,所述压力控制器增大所述气体的压力响应于所述冷热器对所述气体加热,所述冷热器对所述气体加热或制冷响应于所述发动机控制器基于所述发动机的运行状况或/和通过所述车辆的ECU获取所述车辆的运行状态;
或者,所述压力控制器及所述冷热器设定为,对所述气体的气压调节及加热或制冷响应于所述车辆的发动机控制器通过所述车辆的ECU获知所述车辆的运行状态及所述发动机的运行状况。
14.根据权利要求13所述的喷油器安装座,其特征在于,
所述车辆的运行状态包括重载、轻载、冷启动及热启动。
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