CN1128840A - 膜片式喷射化油器 - Google Patents

Abstract

膜片式喷射化油器，它包括根据吸入吸管的相对低的空气流速使吸管吸入相对低流速的燃油的低速燃油控制装置和根据吸入吸管的相对高的空气流速向发动机的适宜部分射入相对高流速的燃油的高速燃油控制装置，上述两个燃油控制装置具有同一个保持稳定的适宜的燃油压力的供油装置。这种膜片式喷射化油器结构简单、成本低廉、性能稳定，能实现二冲程发动机的分层扫气，大幅度降低发动机的油耗和废气排放。

Description

膜片式喷射化油器

本发明涉及一种膜片式喷射化油器，它用于根据吸入吸管的相对低的空气流速，适宜地调节吸管吸入燃油的相对低的流速，根据吸入设置在吸管中的文氏管内的相对高的空气流速，适宜地调节向发动机的适宜部分射入燃油的相对高的流速。

装有传统化油器的曲轴箱扫气二冲程发动机，空气和燃油新鲜混合气先进入曲轴箱，再通过扫气道进入气缸进行扫气，由于在发动机扫气过程中，排气孔也是打开的，一部分新鲜混合气会和废气一起从排气口排出，造成燃油的浪费和环境污染。

现有的一种曲轴箱扫气二冲程发动机的膜片式喷射化油器或燃油喷射系统，例如，中国专利93218774.9号(申请日：1993年7月16日)所述的喷射化油器，具有一个由曲轴箱脉动压力驱动的膜片泵，将燃油喷入供油扫气道。因为发动机的进气量与曲轴箱的峰值压力成正比，而膜片泵的供油量也与曲轴箱的峰值压力成正比，故而可以保持空燃比不变。但膜片泵的结构复杂且制造精度较高。

现有的另一种曲轴箱扫气二冲程发动机的膜片式喷射化油器或燃油喷射系统，例如，美国专利5197418号(申请日：1989年5月21日)所述的二冲程发动机的燃油喷射方案是利用曲轴箱脉动压力驱动的膜片式柱塞泵，将燃油直接喷入发动机气缸，因为发动机的进气量与曲轴箱的峰值压力成正比，而膜片柱塞泵的供油量也与曲轴箱的峰值压力成正比，故而可以保持空燃比不变。但膜片柱塞泵的结构更复杂且制造精度很高。

现有的另一种膜片式喷射化油器或燃油喷射系统，例如，中国专利89103520.6号(申请日：1989年5月29日)所述的喷射式化油器的燃油喷射装置是利用膜片机构将吸管中产生的负压转换到主量孔两侧，实现对加压的燃油的计量和喷射，在大负荷和低负荷的情况下各采用一套膜片机构，且设有切换机构，使喷射式化油器的结构复杂化。

本发明的目的是避免现有技术中的上述问题，提出一种简单实用的用于二冲程发动机的膜片式喷射化油器，这种膜片式喷射化油器在大负荷时利用高速燃油控制装置将燃油喷入选定的扫气道中，实现分层扫气，大大减少从排气口排出的燃油，而在低负荷仍用常规化油器式的低速燃油控制装置供油，因为此时发动机扫气短路损失较少，高速燃油控制装置和低速燃油控制装置由节气门自动切换。

本发明的另一目的是提供一种可以应用于汽车或摩托车的具有宽的控制范围的膜片式喷射化油器。

本发明的第三个目的是提供一种能保持高的控制精度的膜片式喷射化油器。

本发明的第四个目的是提供一种制造成本较低并能长期保持其初始性能的膜片式喷射化油器。

根据本发明，上述目的是通过装配一种膜片式喷射化油器来实现的，这种膜片式喷射化油器包括：一个根据吸入吸管的相对低的空气流速使吸管吸入相对低流速的燃油的低速燃油控制装置，一个根据吸入设置在吸管中的文氏管内的相对高的空气流速向发动机的适宜部分射入相对高流速的燃油的高速燃油控制装置，低速燃油控制装置和高速燃油控制装置具有同一个进油道和一个保持稳定的适宜的燃油压力的供油装置。

在本发明的实施例中，低速燃油控制装置包括一个常闭的进油阀装置、油室、低速燃油量孔、低速燃油喷孔和设置在吸管内的节气门，低速燃油喷孔设在节气门附近的吸管壁上，油室通过低速燃油量孔、低速燃油喷孔与吸管连通。进油阀装置包括一个燃油量感应元件和一个与燃油量感应元件联动的进油阀，进油道通过进油阀与油室连通，燃油量感应元件包括一个平衡杠杆、平衡弹簧、一个平衡膜片和设置在平衡膜片上的连接件，平衡膜片的一面与油室连通，平衡膜片的另一面与大气连通，进油阀包括阀针与阀座，进油阀被设计成阀针与阀座相互配合的锥形阀，连接件和平衡弹簧灵活地连接在平衡杠杆的同一侧，阀针灵活地设置在平衡杠杆的另一侧，连接件设在平衡杠杆的一面，平衡弹簧和阀针设在平衡杠杆的另一面，高速燃油控制装置包括一个膜片机构装置和一个喷油装置，膜片机构装置包括一个由被一个隔壁相互分开第一室和第二室，第一室由被第一膜片相互分开的一与进油道相连通的压力室和一与大气相连通的大气室所组成，第二室被第二膜片分隔成一接受来自文氏管的负压的负压室和一通过主量孔与压力室连通的喷射室，一个连接零件用来连接第一膜片和第二膜片并灵活地穿过设置在隔壁上的密封孔，喷射室设有与连接零件联动的常闭的出油阀装置，密封孔包括一个柔软的隔离膜片，出油阀装置包括一个出油阀、一个喷射杠杆、喷射弹簧和连接零件，出油阀与喷射室连通，出油阀包括阀芯和出油阀座，出油阀被设计成阀芯与出油阀座相互配合的锥形阀，阀芯和连接零件灵活地连接在喷射杠杆的同一侧，喷射弹簧灵活地设置在喷射杠杆的另一侧，连接零件设在喷射杠杆的一面，阀芯和喷射弹簧设在喷射杠杆的另一面。

在本发明的实施例中，供油装置包括一个排出单向阀和一个密闭的油箱，密闭的油箱通过排出单向阀与曲轴箱扫气二冲程发动机的曲轴箱连通，密闭的油箱与进油道相连通，发动机工作时，曲轴箱产生脉动压力，密闭的燃油箱通过排出单向阀维持与曲轴箱内峰值压力成正比的压力值，用以给膜片式喷射化油器的高速燃油控制装置和低速燃油控制装置供油，喷油装置包括一个排油单向阀、喷油管和至少一个设置在发动机的适宜部分的油嘴，出油阀通过排油单向阀和喷油管与喷嘴相连通。

在本发明的另一个实施例中，供油装置包括一个油泵，一个燃油稳压器和一个油箱，油箱与油泵连通，油泵通过燃油稳压器与进油道相连通，油泵通过燃油稳压器给膜片式喷射化油器的高速燃油控制装置和低速燃油控制装置供油，喷油装置包括喷油管和至少一个设置在发动机的适宜部分的油嘴，出油阀通过喷油管与喷嘴相连通。

按照本发明，当发动机处于大负荷时，节气门开度较大，低速燃油喷孔处几乎没有负压，低速燃油控制装置不起作用，按照设置在吸管内的文氏管中的空气流动速率，在文氏管中产生负压，高速燃油控制装置起作用，则大气室和负压室之间产生压差，第一膜片和第二膜片移动，并带动连接零件通过喷射杠杆打开出油阀，以使燃油从出油阀喷出，喷射室燃油压力下降，喷射室和压力室之间的压差使第一膜片和第二膜片向关闭出油阀的方向移动，另一方面压力室中的燃油通过主量孔流向喷射室，减小两室之间的压差，由此作用在第一膜片和第二膜片的大气室与负压室之间的压差和压力室与喷射室之间的压差相等，即燃油喷射速率是按照空气流动速率的变化而变化，燃油通过喷油管经油嘴喷入选定的扫气道内，排油单向阀的作用是阻隔扫气道中脉动压力对高速燃油控制装置的影响。当发动机处于小负荷时，节气门开度较小，文氏管中产生的负压很小，高速燃油控制装置不起作用，而节气门与吸管形成的狭缝会在低速燃油喷孔处产生较大的负压，低速燃油控制装置起作用，从而将油室内的燃油经低速燃油量孔吸入吸管中。

通过下面结合附图详细描述实施例之后，读者将更清楚了解本发明的所有目的、特征和优点。

图1是本发明的膜片式喷射化油器的第一个实施例的剖面图。

图2是本发明的膜片式喷射化油器的第二个实施例的剖面图。

下面参考图1来说明本发明的第一个实施例。标号10代表曲轴箱扫气二冲程发动机，发动机10包括带有气缸孔11的气缸体12，气缸孔11支撑活塞13做往复运动，排气孔14和扫气孔15设在气缸孔上，排气孔14用以将燃烧废气排入大气，扫气道16经过气缸体12将曲轴箱17和扫气孔15连通，扫气孔15在气缸壁11上的位置高于发动机10下止点时的活塞13的位置，标号18为进气，进气18流经吸管43进入进气管20，单向进气阀19允许气流从进气管20进入曲轴箱17，并防止进气从曲轴箱17内回流到进气管20内，排出单向阀21通过气道22和曲轴箱17连通，排出单向阀21允许曲轴箱17内的气体通过气道22和气管23进入密闭的油箱24，并防止气体从油箱24内回流到曲轴箱17内，油箱24内的燃油通过油管25进入油道26，标号30为膜片式喷射化油器，标号31为膜片式喷射化油器30的本体，文氏管32设在本体31中的吸管43内，阻风门33在文氏管32上游，节气门34在文氏管32下游，标号35为低速燃油控制装置，油室36由本体31和平衡膜片37包围起来，油室36通过进油阀38与油道26相连通，进油阀38由阀针39和阀座40组成，阀针39与平衡杠杆41的左侧灵活连接，平衡膜片37上的连接件29与平衡杠杆41的右侧灵活连接，平衡弹簧42的弹力作用在平衡杠杆41的右侧，使阀针39向阀座40的方向移动，阀针39和平衡弹簧42在平衡杠杆41的上面，连接件29在平衡杠杆41的下面，在文氏管32下游节气门34附近的吸管43壁上的低速燃油喷孔44通过低速燃油量孔45与油室36相连通，低速调节螺钉46用来调节低速燃油量孔45的流通面积大小，大气压力室47由外壳和平衡膜片37包围起来，大气压力室47通过气孔48与大气相连通，标号50为高速燃油控制装置，压力室51由外壳与第一膜片52包围起来，压力室51通过通道53与油道26相连通，大气室54由隔壁55与第一膜片52包围起来，大气室54通过大气孔49与大气相连通，负压室56由隔壁55与第二膜片57包围起来，负压室56通过负压通道58和取压孔59与文氏管26相连通，喷射室61由外壳与第二膜片57包围起来，喷射室61通过出油阀62与油腔63相连通，出油阀62由阀芯64和出油阀座65组成，连接零件66将第一膜片52和第一膜片57紧固连接在一起，连接零件66可以在设置在隔壁55上的密封孔74内上下自由移动，密封孔74由柔软的隔离膜片60进行密封，连接零件66与喷射杠杆67的右侧灵活连接，阀芯64与喷射杠杆67的右侧灵活连接，喷射弹簧68的弹力作用在喷射杠杆67的左侧，使阀芯64向出油阀座65的方向移动，连接零件66在喷射杠杆67的上面，阀芯64和喷射弹簧68在喷射杠杆67的下面，压力室51通过主量孔69与喷射室61相连通，高速调节螺钉70用来调节主量孔67流通面积的大小，油腔63通过排油单向阀71经喷油管72与设置在扫气道16上的喷嘴73相连通，排油单向阀71的作用是阻隔扫气道16内压力波动对高速燃油控制装置50内油压的影响。

下面说明本发明第一个实施例的功能，密闭的油箱24一般可保持上次发动机10发动时曲轴箱17通过排出单向阀21给油箱24施加的曲轴箱17内的峰值压力，若油箱24内无压力，可以转动发动机10，使曲轴箱17通过排出单向阀21给油箱24加压，并达到供油压力水平。在发动机10起动之前，文氏管32内无负压，负压室56内的压力等于大气室54内的压力，第一膜片37和第二膜片57之间处于平衡状态，阀芯64在喷射弹簧68和喷射杠杆67的作用下将出油阀62关闭，燃油不会喷入油腔63内，同时文氏管32下游吸管43壁上的低速燃油喷孔44处也无负压，不会将油室36内的燃油吸出，平衡膜片处于平衡状态，阀针39在平衡弹簧42和平衡杠杆41的作用下将进油阀38关闭，燃油不会从油道26内进入油室36内，当发动机10起动后，曲轴箱17内的气体通过排出单向阀21和气管23进入油箱24，使油箱24维持与曲轴箱17内峰值压力成正比的压力，使油箱24可以通过油管25向油道26内供油，也就是向高速燃油控制装置50和低速燃油控制装置35供油，发动机10处于大负荷时，节气门34全开，低速燃油喷孔44处几乎没有负压，低速燃油控制装置35不起作用，进气18流经文氏管26时，在文氏管32内产生负压并通过取压孔59和负压通道58传递到负压室56内，负压室56和空气室54之间产生了压差，使第一膜片37和第二膜片57向上移动，连接零件66带动喷射杠杆67克服喷射弹簧68的弹力将阀芯64向上提起打开出油阀62，喷射室61内的燃油就通过阀芯64与出油阀座65之间的空隙喷入油腔63，于是，喷射室61内的油压下降，喷射室61和压力室51之间产生压差，使第一膜片37和第二膜片57向下移动，连接零件66带动喷射杠杆67使阀芯64向关闭出油阀62的的方向移动，同时，压力室51内的燃油通过主量孔69流入喷射室61，使喷射室61内的油压回升，因此在喷油过程中，只要文氏管32所产生的负压不变化，上述各室内空气和燃油作用在第一膜片52和第二膜片57上的力会达到平衡，从而使出油阀62保持在相应的开度位置上，当流经文氏管26的进气18流速增加，文氏管32所产生的负压增大，引入负压室56的负压也增加，使第一膜片52和第二膜片57进一步向上移动，并带动喷射杠杆67克服喷射弹簧6 8的弹力进一步使阀芯64向上移动，增加出油阀62的开度，通过出油阀62的喷油速度和压力室51内的燃油通过主量孔69流入喷射室61的速度会增大，喷油量根据流经文氏管32的进气18的流速而定，从而保持空燃比的恒定，油腔63内的燃油通过排油单向阀71经喷油管72和喷嘴73喷入扫气道16中形成混合气，发动机10处于低负荷时，节气门34开度较小，流经文氏管32的进气18的流速很小，文氏管32所产生的负压也很小，负压室56和大气室54之间的压差作用在第一膜片52和第二膜片57上的力很小，不足以使连接零件66带动喷射杠杆67克服喷射弹簧68的弹力带动阀芯64向上移动打开出油阀62，不会有燃油从喷射室61内喷入油腔63，高速燃油控制装置50不起作用，此时，节气门34在文氏管32下游的吸管43上的低速燃油喷孔44处与吸管43的壁形成很小的狭缝，使低速燃油喷孔44处的进气18的流速较大而产生较大的负压，低速燃油控制装置35起作用，将油室36内的燃油通过低速燃油量孔45经低速燃油喷孔44吸入文氏管32下游的吸管43内形成混合气，油室36内压力下降，大气压力室47和油室36之间的压差使平衡膜片37上移，连接件29带动平衡杠杆41克服平衡弹簧42的弹力将阀针39向下移动，打开进油阀38，燃油从油道26中流入油室36内，根据上述原理，当阻风门33关闭时，文氏管32和低速燃油喷孔44处的负压都很大，高速燃油控制装置50和低速燃油控制装置35会同时起作用，供给大量的燃油，以利于发动机10的起动，当发动机10处于低负荷和大负荷之间的工况时，高速燃油控制装置50和低速燃油控制装置35会出现同时供油或交替供油的情况。

图2表示了根据本发明所述的膜片式喷射化油器的第二个实施例。下面参照图2描述实施例2，其中跟实施例1的相同元件由相同的标号代表，对这些元件不做专门描述。在图2中，标号100代表油箱，标号101代表油泵，标号102代表燃油稳压器。

下面说明本发明第二个实施例的功能，油泵101从油箱100中吸取燃油，经燃油稳压器102将燃油稳压后，向高速燃油控制装置50和低速燃油控制装置35供油，高速燃油控制装置50和低速燃油控制装置35的功能与实施例1相同。

Claims (16)

1.一种膜片式喷射化油器，其特征在于，它包括一个根据吸入吸管的相对低的空气流速使上述吸管吸入相对低流速的燃油的低速燃油控制装置，一个根据吸入设置在上述吸管中的文氏管内的相对高的空气流速向发动机的适宜部分射入相对高流速的燃油的高速燃油控制装置，上述低速燃油控制装置和上述高速燃油控制装置具有同一个进油道和一个保持稳定的适宜的燃油压力的供油装置。

2.根据权利要求1所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述低速燃油控制装置包括一个常闭的进油阀装置、油室、低速燃油量孔、低速燃油喷孔和设置在上述吸管内的节气门，上述低速燃油喷孔设在上述节气门附近的上述吸管壁上，上述油室通过上述低速燃油量孔、上述低速燃油喷孔与上述吸管连通。

3.根据权利要求2所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述进油阀装置包括一个燃油量感应元件和一个与上述燃油量感应元件联动的进油阀，上述进油道通过上述进油阀与上述油室连通。

4.根据权利要求3所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述燃油量感应元件包括一个平衡杠杆、平衡弹簧、一个平衡膜片和设置在上述平衡膜片上的连接件，上述平衡膜片的一面与上述油室连通，上述平衡膜片的另一面与大气连通。

5.根据权利要求3所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述进油阀包括阀针与阀座，上述进油阀被设计成上述阀针与阀座相互配合的锥形阀。

6.根据权利要求4和5所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述连接件和上述平衡弹簧灵活地连接在上述平衡杠杆的同一侧，上述阀针灵活地设置在上述平衡杠杆的另一侧，上述连接件设在上述平衡杠杆的一面，上述平衡弹簧和上述阀针设在上述平衡杠杆的另一面。

7.根据权利要求1所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述高速燃油控制装置包括一个膜片机构装置和一个喷油装置。

8.根据权利要求7所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述膜片机构装置包括一个由被一个隔壁相互分开第一室和第二室，上述第一室由被第一膜片相互分开的一与上述进油道相连通的压力室和一与大气相连通的大气室所组成，上述第二室被第二膜片分隔成一接受来自上述文氏管的负压的负压室和一通过主量孔与上述压力室连通的喷射室，一个连接零件用来连接上述第一膜片和上述第二膜片并灵活地穿过设置在上述隔壁上的密封孔，上述喷射室设有与上述连接零件联动的常闭的出油阀装置。

9.根据权利要求8所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述密封孔包括一个柔软的隔离膜片。

10.根据权利要求8所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述出油阀装置包括一个出油阀、一个喷射杠杆、喷射弹簧和上述连接零件，上述出油阀与上述喷射室连通。

11.根据权利要求10所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述出油阀包括阀芯和出油阀座，上述出油阀被设计成上述阀芯与出油阀座相互配合的锥形阀。

12.根据权利要求10和11所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述阀芯和上述连接零件灵活地连接在喷射杠杆的同一侧，喷射弹簧灵活地设置在上述喷射杠杆的另一侧，上述连接零件设在上述喷射杠杆的一面，上述阀芯和上述喷射弹簧设在上述喷射杠杆的另一面。

13.根据权利要求1所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述供油装置包括一个排出单向阀和一个密闭的油箱，上述密闭的油箱通过上述排出单向阀与上述发动机的曲轴箱连通，上述发动机为曲轴箱扫气二冲程发动机，上述密闭的油箱与上述进油道相连通。

14.根据权利要求7和13所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述喷油装置包括一个排油单向阀、喷油管和至少一个设置在上述发动机的适宜部分的油嘴，上述出油阀通过上述排油单向阀和上述喷油管与上述喷嘴相连通。

15.根据权利要求1所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述供油装置包括一个油泵，一个燃油稳压器和一个油箱，上述油箱与上述油泵连通，上述油泵通过上述燃油稳压器与上述进油道相连通。

16.根据权利要求7和15所述的膜片式喷射化油器，其特征在于，上述喷油装置包括喷油管和至少一个设置在上述发动机的适宜部分的油嘴，上述出油阀通过上述喷油管与上述喷嘴相连通。

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