CN1148665A - 汽油机燃油压电超声雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽油机燃油雾化装置，由固结在雾化筒内底部的硅胶圈内的压电振荡元件及外接的压电伺服单元组成超声波发生器，筒底还有套有油浮子的滑轨及筒外设置的电磁进油阀及电磁感应器组成油位自动控制器；筒顶端的盖上开设外接空气过滤器的进气管和与燃烧室进气总管连接的雾化油汽出口管，该两管都设阻风门，弹簧，拉杆，使气量进出得以控制，将该装置安装在原化油器位置代替之，可获直径2-8μm飘雾，达到较低的废气排放，改变尺寸可适合各类汽油机。

Description

汽油机燃油压电超声雾化装置

本发明涉及一种汽油发动机燃料均化雾化装置，尤其涉及用本发明的超声雾化装置替代使用各种汽油作燃料的原雾化器技术。

众所周知，液体燃料必须先蒸发为气态，才能与空气均匀混合，实现彻底燃烧。而雾化则是蒸发汽化速度的决定因素。目前国内外用于汽油机燃料油雾化的装置，绝大多数仍还是采用机械化油器，这种化油器的工作原理是靠汽油在喉管真空度的作用下，经量管与喷管喷出同时，在喉管处高速空气流冲击下，被冲散成为大小不同的雾状颗粒，使液体汽油燃料的表面积增加，从而进一涉使之与空气混合。虽然，这种利用吸入的空气流的动能实现汽油雾化的机械化油器的结构及加工精度经不断改进和提高，其性能也相应有了一定的提高，但是，雾化不均匀的问题难以从根本上解决。故有人通过另增乳化，磁化技术加强雾化，但一方面增加了成本，使结构，工艺更为复杂，另一方面对于车辆运行的各个阶段的雾化，空燃比也难以控制。

也有人在原化油器底座与进气支管之间安装并用固定座固结一被动式超声波强迫雾化装置(CN87208344U)作为各种使用汽油为燃料的载重车节油之用。该装置是由聚四氟乙烯套、轴、球、振荡钢丝和固定座组成在固定座内依次设有固定套、轴、球，在固定套内壁四周与球之间均匀固结多组振荡钢丝，当汽车起动吸油时，汽油空气混合气撞击轴与球，经振荡钢丝产生超声波频带范围的振荡，完成超声雾化。由于该装置的雾化效果取决于机械加工安装精度及运转时的负压值，因而工艺要求高，结构也复杂，且雾化颗粒的直径仍很大。

用多点电子喷射系统代替化油器强化了加速性能特性及精确的油量控制，但无法根本解决雾化颗粒最优化问题。因而需要较长的汽化时间，雾化颗粒也需进一步粉碎。

本发明的目的是提供一种产生雾化颗粒直径细小、均匀的，结构简单、加工、安装方便的超声雾化装置，用它完全能替代现有化油器。

本发明的雾化装置是这样组成的，用以替代原化油器并安装在进气总管前原化油器位置的该雾化器，由压电超声波发生器，油位自控器及气量调节装置构成。在雾化筒内底部固结凹形硅胶圈，凹形圈内设压电振荡元件，压电振荡元件与雾化筒卜的压电伺服单元相接通，组成超生波发生器。按车辆起动，运行，加速等不同情况，主动调节压电振荡元件振幅和频率，以获得冷、热起动时燃料油汽不同的雾化比例。雾化筒内底还固结垂直于底的浮子滑轨，滑轨上套有油浮子，油浮子镶有磁块，雾化筒外下部开设连接汽油进口管的电磁进油阀，雾化筒外下部还有电磁感应器，油位高于标准时，电磁感应器指挥电磁进油伐关闭，油位低于标准，电磁感应器指挥电磁进油伐开启，从而达到雾化筒内油位的自动控制。雾化筒顶端设有盖，盖上开设空气进气管和雾化油汽出口管，空气进气管一端外接空气过滤器，另一端的管口或管侧设有风口并配置大小能盖住风口的圆形或方形阻风门，阻风门上固结一伸出盖并与驾驶操作台连接的拉杆，使清洁空气按不同需求进入雾化筒供雾化用；雾化油汽出口管上端与燃烧室进气总管相连接，下端风口与阻风门的结构，操作等均与空气进气管同，使雾化油汽按不同的汽化要求量调节，两根拉杆上在雾化筒盖下与阻风门之间各套有一弹簧。

本发明的优点是：

1.压电超声雾化装置的结构简单，无须特殊精加工，成本低，用来替代原机械化油器不但性能好，而且有利于现代车辆电控系统的建设。

2.压电超声振荡元件受伺服单元提供的高频外电场作用发生振荡，使与压电元件平行的燃料油在超声波的作用下与空气反复多次碰撞形成颗粒细小的飘雾，雾化颗粒的直径约2-8μm。

3.由于压电元件产生超声的振幅和振荡频率可以通过伺服单元按需主动调节，所以本发明的装置不受车速气温影响，有利于低温起动。

4.雾化效果的提高，使燃料燃烧充分，降低了碳氢化合物的排放，保护环境，产生良好的社会效益。

5.本发明可根据不同的车型与车号，灵活简单地改变外形尺寸，满足各种类型汽油机及其它以汽油为原料的车辆的装配尺寸。

图1为本发明的结构示意图

图2为A-A，B-B剖视图

结合附图对本发明作进一涉描述。

本发明由空气过滤器1，空气进口管2，阻风门3、16，油浮子4浮子滑轨5，电磁感应器6，凹形硅胶圈7，压电振荡元件8，电磁进油阀9，雾化筒10，压电伺服单元11，雾化油气出口管12，弹簧13，盖14，拉杆15、17组成。

雾化筒10顶端有盖14，盖14上开设空气进气管2  和雾化油汽出口管12，空气进气管2顶端外接空气过滤器1，其在筒10内的下端设风口风口配一阻风门3，阻风门3上固结一拉杆15，拉杆15过盖14在盖14与阻风门之间套一弹簧13，并向上延伸到原有的操作传动横拉杆、 踏板等驾驶室的操作系统，可按需通过拉杆15开闭阻风门3的大小，调节空气进气量。同样，雾化油汽出口管12底端也设风口、并配置能盖住风口的阻风门16和拉杆17及弹簧13，其结构和操作跟空气进气调节系统相同，将雾化油汽出口管12接一弯管与燃烧室进气总管连接，使本发明的雾化装置替代了原化油器。雾化筒10内的底部固结凹形硅胶圈7，凹形硅胶圈7内设有平行于雾化筒底且能在圈7内作水平振荡的压电振荡元件8，压电振荡元件8与雾化筒10外的压电伺服单元11连接，调节压电伺服单元11的振幅和频率，以适合起动、加速、怠速等所需。雾化筒10的下端开设连接汽油进口管的电磁阀9，雾化筒10外的下端还设有电磁感应器6，雾化筒10内的底部还固结一垂直于筒底的浮子滑轨5，滑轨5上套有可上下移动的油浮子4，油浮子4上有磁块，由此共同控制雾化筒10内的油位，使之保持在一定的位置。即，如油位低于限定位置，浮子4的磁性使电磁感应器6发出信号，指挥电磁阀9开启，进油到位或高于限定位置时，感应器6指挥阀9关闭。只要油箱有油且油箱总开关一直开着，油位就能保持在最佳设计位置。压电振荡元件8的超声振荡使汽油雾化成颗粒直径在2-8μm的飘雾，该飘雾通过雾化筒10的雾化油气出口管12被进气总管吸入燃烧室。

以本发明的雾化装置替代现有化油器安装在摩托车原机械化油器的位置，加好油，打开电源，使压电振荡元件8发出超声波，汽油燃料雾化成颗粒细小的飘雾，通过进气总管被负压吸入发动机燃烧室。由于燃烧完全，使排放废气中的碳氢化合物排放量大为降低。

Claims (3)

1.一种汽油机燃油压电超声雾化装置，其特征在于：用于替代原化油器，并设置在燃烧室进气总管前的原化油器位置的该雾化装置，由超声波发生器、油位自控器和气量调节装置组成，在雾化筒(10)内底部固结凹形硅胶圈(7)，压电振荡元件(8)设置于凹形圈(7)内，并与雾化筒(10)外的压电伺服单元(11)相连接，组成超声波发生器；在雾化筒(10)内的底部还固结一与底垂直的浮子滑轨(5)，滑轨(5)上套有带磁块的油浮子(4)，雾化筒(10)外下端设电磁进油阀(9)和电磁感应器(6)，组成油位自控器；在雾化筒(10)顶端有盖(14)，穿过盖(14)分别开设外接空气过滤器(1)的空气进气管(2)和与燃烧室进气总管相连接的雾化油汽出口管(12)，空气进气管(2)和雾化油汽出口管(12)另一端各设风口并配置大小能盖住风口的阻风门(3)(16)，阻风门上各固结一穿过盖(14)，且在盖与门之间套有弹簧(13)，并延伸到与驾驶室操作传动横拉杆和踏板系统相连接的拉杆(15)(17)。

2.根据权利要求1所述的超声雾化装置，其特征是，所述的雾化筒可以用塑料，陶瓷，玻璃制作。

3.根据权利要求1所述的超声雾化装置，其特征是，所述的风口可以设在管口，也可以在管侧，阻风门(13)(16)、相应的也可以为圆形或方形。