CN1085985A - 汽车发动机强制怠速工况下的节油系统 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种汽车发动机强制怠速工况下 的节油系统。包括一个阀心置于怠速油道内的电磁 阀，由里程表传感器(III)、转速传感器(IV)和节气门 开关(V)的电接点的并联电路控制，在强制怠速工况 下，所述电磁阀阀心阻断怠速油道，从而达到节油和 减少污染的目的。在非强制怠速工况下，电磁阀阀心 打开怠速油道，以保证怠速运行。国际专利分类号 为：FO2P1/00。

Description

本发明涉及汽车发动机供油系统的改进，更具体地说，涉及汽车发动机强制怠速工况下的节油系统。IPC.F02P1/00。

已知的汽车发动机的供油系统的化油器中的怠速系统如图1所示，包括主量孔9，怠速量孔8，怠速空气量孔6，怠速油道7，怠速调整螺钉4，怠速喷口3，过渡喷115。怠速系统的功能是保证发动机在怠速和很小负荷时供给很浓的混合气，其α值为0.6-0.8。发动机在怠速工况时转速很低，约400-700转/分。此时节气门处于关闭状态，其后方的真空度很高，设置在节气门之后的怠速喷口的真空度等于浮子室油平面上大气压与进气管真空度之差，于是浮子室内燃油经主量孔，怠速量孔进入怠速油道，并与从空气量孔进入的空气混合为泡沫状，由怠速喷口喷出，建立发动机的怠速工况。

所谓强制怠速是指汽车在行驶中下坡滑行时，或在换挡过程中及某些减速情况下，节气门关闭，发动机被汽车带动时的工况。在发动机强制息速工况下，汽车不需发动机提供动力，发动机无需化油器供给燃油，但上述现有的化油器的怠速系统不具备在强制怠速工况下切断供油的功能，由于强制怠速时，节气门后的真空度高于怠速工况，使得强制怠速时怠速系统的燃油流出量高于怠速工况，形成α＜0.6-0.8的过浓混合气。过浓的混合气在汽缸内产生不完全燃烧，生成大量的CO和游离的碳粒。甚至引起混合气不能点燃而直接排出。造成空气污染及燃油的浪费。据统计，对于平原地区行驶的汽车，这部分燃油消耗占总油耗的5%，对于山区及城市地区可高达10%。

本发明的目的在于，提供一种汽车发动机强制怠速工况下的节油系统，避免在强制怠速时燃油的浪费，减少空气污染。

本发明的目的是这样实现的，由里程表传感器的电接点、发动机转速传感器的电接点、节气门开关组成“或门”电路，该“或门”电路与电磁阀的电磁线圈串联连接，使得在强制怠速工况下，所述“或门”断开，借助电磁阀阀心阻断怠速油道，而在非强制怠速工况下，所述“或门”接通，从而恢复怠速油道的工作。

由于在强制怠速工况下，电磁阀阻断了化油器中的怠速油道，化油器不向发动机供油，从而避免了燃油的浪费，减少了空气污染。在非强制怠速工况下，电磁阀打开怠速油道，从而保证怠速运转。测得的节油率数据见附表。

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

图1是现有技术中的化油器的怠速系统示意图;

图2是本发明的原理框图;

图3是本发明的结构示意图;

图4是本发明中一种车速传感器的电气原理图;

图5是里程表的结构图;

图6是电磁阀结构示意图;

图7是一种车速传感器的输入装置结构图;

图8是说明节气门开关的示意图;

参见图2及图3，其中相同的部件用同一标号代表。Ⅰ为化油器，Ⅱ为电磁阀，Ⅲ为里程表传感器，Ⅳ为速度传感器，Ⅴ为节气门开关。电磁阀不通电时，怠速油道处于阻断状态。当车速大于某一值时，里程表传感器断开电磁阀电源，这里所说的“某一值”对于不同的车型与传动类型、传动比只能是一个范围，发动机与车速的关系式为：V＝niDπ，其中n为发动机转速，i为传动比，D为车轮直径，选取的车速应与发动机怠速转速相适应，“车速大于某一值”即为“与发动机怠速转速相应的车速”，这点后面还要说明。电磁阀被切断电源后，化油器中怠速油道被阻断，强制怠速出现时，电磁阀就处于这种工作状态，此时化油器不向发动机供油，从而避免了燃油的浪费。转速传感器的作用是防止发动机熄火，使发动机具有稳定的转速和加速过渡特性。在强制怠速工况时，由于怠速油道被阻断，发动机有熄火的趋势，当发动机转速降至怠速附近时，或者汽车空挡滑行时，发动机将会熄火。为避免熄火，转速传感器在发动机转速在额定怠速附近时，接通电磁阀电源（这点在后面还要说明），从而恢复怠速油道的工作状态。防止发动机熄火。节气开关在节气门关闭时，呈断开状态，节气门开度增大时，迅速接通，电磁阀随之吸合，怠速系统参加工作，以保证车辆行驶中换挡后加速，以及强制怠速结束后发动机向负荷工况过渡时的过渡性。

下面结合图4-7详细说明图2、3所示的系统中各部件的细节，以便更清楚地理解它们是如何实现各自的功能的。

电磁阀作为化油器的配套附件，在进口汽车上已广泛采用，国产化油器如EQH101型化油器上也已采用。对已有电磁阀的化油器，本发明中利用原有的电磁阀，对无此装置的车型可用市售电磁阀成品。因电磁阀属于普通的电磁器件，其结构及功能是本领域技术人员熟知的，此处不再详述。

里程表传感器实质上是一种车速传感器，由于簧管，永久磁铁及一薄铁盘组成，干簧管内有一电接点，当车辆静止或车速很低时（如20km/h以下），干簧管处于薄铁盘的缺口处，干簧管与磁铁之间没有磁屏蔽，其接点在磁铁作用下接通。当车速较高时，铁质圆盘随速度指针同轴转动，干簧管内电接点由于铁盘的磁屏蔽呈断开状态，其具体结构见图5。

发动机转速传感器对于装有转速表的车型可按里程表传感器的原理，在转速表中加装干簧管及磁铁构成。其它的车型可用图4的装置。图中LM567为频率解码专用集成电路，其中心频率由R₁，R₂和C组成的LC回路决定。当发动机工作时，点火线圈初级负端产生一定频率的脉冲，由LM567的3端输入。脉冲的频率对于4缸发动机等于2倍曲轴转速，对于6缸发动机等于3倍曲轴转速。发动机怠速工作时，输入信号频率不大于LM567的中心频率，LM567的8端为高电平，继电器J吸合，其触点J_K接通，电磁阀通电，打开怠速油道，保证发动机怠速动转。当发动机转速高于怠速时，LM567的3端输入的脉冲频率高于中心频率，8端为低电平，继电器J释放，其触点J_K断开，电磁阀被断电，怠速油道被阻断。LM567的中心频率应通过R₁，R₂，C的调整使之等于2倍（四缸发动机）或3倍（六缸发动机）设计给定的发动机怠速时的转速。如图中R₁+R₂＝100K，C＝2μ时，LM567的中心频率被调整在20Hz，相应的发动机转速为600转/分。转速传感器的输入方式也可采用霍尔元件方式，如图7所示。具体做法是在曲轴前皮带轮内侧固定一至数块小磁铁，霍尔开关IC固定于发动机前部的时规罩壳上。发动机工作时，霍尔元件在磁铁作用下输出脉冲，其频率为nx，n为发动机转率，x为磁铁块数，脉冲仍由LM567的3端输入。

节气门开关是安装在化油器附近或基体上的由节气门转轴控制的微动开关，如图8所示节气门开关与节气门同步动作，节气门关闭时开关断开，节气门打开时开关迅速复位接通。节气门开关的作用是当车辆行驶时，在里程表传感器，转速传感器作用下，电磁阀阻断怠速油路，当车辆从强制怠速工况转向负荷工况，或行驶在某种加速状态时，只要驾驶员踏动油门踏板，节气门开关便接通，怠速系统投入工作，实现驾驶员的意图。

附表：节油率测定结果：

      试验车型      BJ212

      号牌          北京01/A7054

      发动机怠速转速600转／分

      转速传感器中心频率25Hz（发动机750转／分）

      里程表传感器工作点20km/h

      试验地点102国道

        行驶里程40km

        烯油消耗42.5升

以同一台车，在不用节油系统，同一道路同一里程情况下测得百公里油耗为12.5升，节油率为12.5-10.6/12.5＝15%。

以同一台车在系统工作与不工作两种情况进行50公里路试测得节油率为8%。

Claims (3)

1、一种汽车发动机强制怠速工况下的节油系统，其特征在于，所述系统包括：一个电磁阀，其控制线圈不通电时，阀心阻断怠速油道，通电时，把怠速油道打开，一个开关网络，由里程表传感器的电接点、转速传感器的电接点和节气门开关并联连接构成，所述开关网络与电磁阀的控制线圈串联后由一直流电源供电。

2、如权利要求1所述的系统，其中转速传感器的输入信号从点火线圈取得。

3、如权利要求1所述的系统，其中转速传感器的输入信号由发动机皮带轮上的霍尔元件取得。

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