CN1232922A - 可燃气发动机混合控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可燃发动机混合控制器,它主要具有混合器阀体、混合器阀盖、混合器调节阀芯及其复位弹簧,混合气腔室、第一空气腔室、可燃气进气阀、可燃气隔气膜,该可燃气隔气膜与混合器调节阀芯装连,可燃气隔气膜两侧构成一个第二空气腔室和可燃气腔室,在混合器阀盖上还设有可燃气进气调节阀及其可燃气入口,在混合气腔室上设有安全阀。本发明不用汽油,直接使用可燃气,可主动控制发动机工况,结构简单,而且安全可靠,无污染,节省燃料费用。

Description

可燃气发动机混合控制器
本发明涉及一种控制发动机燃料供给的装置，尤其是有关可燃气燃料的供给、混合装置的结构。
在目前已知的技术中，使用可燃气为燃料的车辆发动机一般都需要配备一种液体燃料如汽油作为发动机加速初期的燃料使用，然后再使用可燃气燃料。这类双燃料发动机由于需配备两种燃料及其供给控制装置，这不但使燃料品种多，而且在结构上也复杂，它必须有化油装置以控制燃油的供给，还应有可燃气混合装置以控制可燃气的供给。然而，现有的可燃气混合器仅能根据气缸内的压力变化被动地调整可燃气和空气的供给量，而且在结构中也存在一些大缺陷，例如中国专利CN2095944U所公开的那样，混合器上的空气环室开启时直接与混合气腔室相通，这样当混合气腔室压力增高时，混合气体会倒灌入空气环室，易引发危险和污染空气；另外，当在特殊情况下，混合气腔室发生回火，巨大的超压会使空气环室开口更大，可燃气开启更大，因而易引起混合器爆炸。还有的可燃气混合器虽可以不用汽油而直接使用可燃气体，例如CN2121542所公开的那样，但不足之处在于，发动机没有调节可燃气进气量的装置，因而功率不能主动调高，而只能是随着发动机气缸内的压力变化而被动地调整混合气的进入量，同时，靠两根异面杆控制可燃气的进入量，结构也复杂，制造较困难，而且安全性也较差。
本发明的目的在于提供一种不需用汽油等液体燃料，只使用可燃气，可直接控制发动机工况，且安全可靠、结构简单的可燃气发动机混合控制器。
为了达到上述目的，本发明的可燃气发动机混合控制器具有混合器阀体，混合器阀盖，混合器调节阀芯及其复位弹簧，混合器阀体上设有空气进气口、第一空气腔室、混合气腔室和混合器出气口，混合器阀盖上设有可燃气进气口，混合器调节阀芯的顶端与混合器阀盖上的可燃气进气口构成可燃气进气阀，混合器调节阀芯与可燃气隔气膜装连，可燃气隔气膜设置在混合器阀体与混合器阀盖之间，混合器阀盖与混合器调节阀芯及可燃气隔气膜之间有一个可燃气腔室，该可燃气腔室通过混合器调节阀芯上的导气孔及喷嘴与混合气腔室相通，在混合器阀盖上还设有可燃气进气调节阀及其可燃气入口；混合器阀体与混合器调节阀芯及可燃气隔气膜之间有第二空气腔室，第一空气腔室与第二空气腔室之间设有由混合器调节阀芯控制流量的输气孔，第二空气腔室通过混合器阀芯上的通气孔与混合气腔室相通；混合气腔室上设有安全阀。
可燃气进气调节阀可以为球阀结构或活板结构，但为了更好地达到上述目的，使可燃气进气调节阀使用方便，可靠，可燃气进气调节阀最好为针阀结构。
为了达到上述目的，并能进一步用于二冲程发动机上，可在混合气腔室上设有润滑油进油阀。
为了更好地达到上述目的，同时根据所用可燃气种类的不同或不同工况所需空气量的差异，可在混合器阀体的空气进气口处设置空气调节阀。
为了更好地达到上述目的，同时对混合器调节阀芯运行有导向作用，又不阻碍可燃气进入可燃气腔室，可在混合器调节阀芯的上端部的外壁上开有导气槽，且该导气槽有一部分插入可燃气进气阀的阀座孔中。
采用这样的结构后，由于在混合器阀盖上设有可燃气进气调节阀，通过调节该阀可以主动控制输往可燃气进气阀乃至混合气腔室的可燃气量，例如需要加大功率时，可操作可燃气进气调节阀，使可燃气进气口的可燃气量增加，当可燃气进气阀在气缸负压作用下打开时，进入可燃气腔室和混合气腔室的可燃气比上一个冲程时加浓了，因而气缸内爆炸力量加大，使活塞加速运动，并使气缸内负压加大，带动混合器调节阀芯克服复位弹簧的力量而向下移动更多的距离，可燃气进气阀开口更大，同时空气的输气孔的开启量也增大，进入混合气腔室的可燃气和空气的气量同时增多，使气缸获得充分的燃料，从而主动地提升了发动机功率；本发明采用可燃气进气调节阀后，取消了采用液体燃料时所用的化油装置，从而使结构得简化，不仅取消了汽油，还进一步减少了空气污染，并节省燃料成本约50％。再者，由于空气必须从第一空气腔室先进入第二空气腔室，然后从第二空气腔室经混合器调节阀芯上的通气孔与可燃气平行地进入混合气腔室，因此，这种混合方式和结构有利于均匀混合，使气缸内燃烧性能稳定；其主要优点还在于混合气腔室压力突然升高时，混合器调节阀芯向上移动，可迅速关闭通往第一空气腔室的输气孔，使混合气体无法倒灌入第一空气腔室，防止了混合气泄漏产生危险及污染空气，这时混合器调节阀芯顶端的可燃气进气阀也被关闭，切断了可燃气的供应，以免可燃气量继续增加引起爆炸；还由于在混合气腔室上设有安全阀，在回火时，混合气压超高情况下，可及时排出一些混合气，从而避免爆炸，使用安全可靠。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细地说明。
图1是本发明的可燃气发动机混合控制器的结构示意图；
图2是图1治F-F线的剖视图；
图3是图1沿E-E的剖视图；
图4是本发明第二个实施例的结构示意图；
图5是图4沿G-G线的剖视图。
如图1所示，本发明的可燃气发动机混合控制器，具有混合器阀体(2)、混合器阀盖(19)、混合器调节阀芯(3)及其复位弹簧(4)，混合器阀体(2)上设有空气进气口(1)，第一空气腔室(16)、混合气腔室(8)和混合器出气口(7)。混合器阀盖(19)上设有可燃气进气口(34)。混合器调节阀芯(3)的顶端与混合器阀盖(19)上的可燃气进气口(34)构成可燃气进气阀，可以是在顶端带有堵头(48)，也可以是不带堵头(48)而由顶端直接堵住可燃气进气口(34)。混合器调节阀芯(3)的上端部的外壁上开有导气槽(36)，且该导气槽(36)的一部分插入可燃气进气阀的阀座孔(35)中，起导气又导向作用。混合器调节阀芯(3)与可燃气隔气膜(17)用螺母(38)装连，可燃气隔气膜(17)设置在混合器阀体(2)与混合器阀盖(19)之间。混合器阀体(2)与混合器阀盖(19)用螺钉(18)连接。混合器阀盖(19)与混合器调节阀芯(3)及可燃气隔气膜(17)之间构成一个可燃气腔室(20)；混合器阀体(2)与混合器调节阀芯(3)及可燃气隔气膜(17)之间构成第二空气腔室(14)。第一空气腔室(16)与第二空气腔室(14)之间设有由混合器调节阀芯(3)控制流量的输气孔(15)，该输气孔(15)的位置可在可燃气进气阀关闭和微开时呈关闭状态，随着可燃气进气阀开启加大而逐渐开启、开大，这样有利于起动时的可燃气加浓。第二空气腔室(14)通过混合器调节阀芯(3)上的通气孔(5)与混合气腔室(8)相通。可燃气腔室(20)通过混合器调节阀芯(3)上的导气孔(37)及喷嘴(6)与混合气腔室(8)相通。在混合器调节阀芯(3)下方的混合器阀体(2)上装有垫片(10)，以缓和混合器调节阀芯(3)对混合器阀体(2)的冲击。混合器阀盖(19)上设有可燃气进气调节阀及其可燃气入口(31)，该可燃气进气调节阀主要由拉线摇臂(21)、吊篮摇臂(23)、吊篮线(24)、吊篮(30)、阀针(32)、阀孔(33)和弹簧(25)组成。如图1、2、3所示，阀针(32)前端呈锥形，后端用卡簧(28)和卡片(29)与吊篮(30)固定在一起，弹簧(25)抵靠在吊篮(30)的后部，使阀针(32)有向前关闭阀孔(33)的趋势。在吊篮(30)上设有一个斜面(42)，在斜面(42)对应的混合器阀盖(19)上装有怠速螺钉(44)，该螺钉(44)端部抵靠在吊篮(30)的斜面(42)上，使吊篮(30)只能前进到这个位置，这时的阀针(32)与阀孔(33)保持一定的开启量，以供怠速时所需的可燃气，怠速螺钉(44)与混合器阀盖(19)之间采用“O”形圈(43)密封。混合器阀盖(19)上还装有定位销(27)，该定位销(27)插入吊篮(30)上的导槽(26)中，可使吊篮(30)往复运动时不发生转动。吊篮线(24)一端与吊篮(30)相连，另一端接在吊篮摇臂(23)上，吊篮摇臂(23)通过连接件(22)与拉线摇臂(21)相连，拉线摇臂(21)上还装有复位扭簧(46)。拉线摇臂(21)和复位扭簧(46)位于盖(9)之外。可燃气进气调节阀的出口(34)也就是混合器阀盖(19)上的可燃气进气口(34)。
参见图1，混合气腔室(8)上设有润滑油进油阀(11)和安全阀(13)，该安全阀(13)为单向阀，一般的情况下关闭，在混合气腔室超压时，混合气会顶开安全阀芯(12)，排放混合气。润滑油进油阀(11)也是单向阀，它的流动方向与安全阀(13)相反，它在二冲程发动机上使用，可向气缸内添加润滑油，在混合器阀体(2)的空气进气口(1)处设有空气调节阀，该阀具有调节螺钉(40)、弹簧(41)、空气入口(39)，用于控制流入空气进气口(1)的空气量，以适合不同种类可燃气和不同工况下空气进入量的需要。
如图4、5所示，在本发明的第二个实施例中，可燃气进气调节阀为活板结构，拉线摇臂(21)与连接件(22)固定连接，连接件(22)上固定有活板(45)，该活板(45)在可燃气进入通道(47)内，通过转动活板(45)可以接通或关闭可燃气入口(31)与混合器阀盖(19)上的可燃气进气口(34)之间的通道(47)。这时怠速螺钉(44)顶在拉线摇臂(21)上，拉线摇臂(21)靠复位扭簧(46)复位，其余部分与第一实施例相同。
本发明工作过程如下：启动时，打开可燃气进气调节阀，发动机活塞在机械力或起动电机带动下运动产生负压，吸引混合器调节阀芯(3)向下移动，打开可燃气进气阀和空气的输气孔(15)，可燃气和空气进入混合气腔室(8)进而进入气缸，点火工作。发动机首次启动后，可调整空气调节阀如调节螺钉(40)和怠速螺钉(44)，使空气和可燃气的混合比处于最佳状态，今后发动机再次启动一般无须再调整；发动机功率需增大时，操纵可燃气进气调节阀，加大可燃气输向可燃气进气阀的流量，在混合器调节阀芯(3)开启大小与上一冲程相同时，进入混合气腔室(8)的可燃气加浓了，爆炸力增加，活塞产生的负压增大，可燃气进气阀和空气的输气孔(15)开启增大，气缸内燃料增多，从而使发动机功率主动提升。
本发明还存在一些变换，例如，可燃气进气调节阀还可以是球阀结构，或电磁阀；空气调节阀也可以是电磁阀或象煤气灶上一样的滑板结构，也可以不设空气调节阀；安全阀(13)也可以象高压锅上一样的簿片爆破式结构或是其它单向阀；可燃气进气阀也可采用圆锥结构；可燃气隔气膜(17)的内孔处与混合器调节阀芯(3)装连或粘接在一起，而外周处设置在混合器阀体(2)上或设置在混合器阀盖(19)上。以上变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种可燃气发动机混合控制器，具有混合器阀体(2)，混合器阀盖(19)，混合器调节阀芯(3)及其复位弹簧(4)，混合器阀体(2)上设有空气进气口(1)、第一空气腔室(16)、混合气腔室(8)和混合器出气口(7)，混合器阀盖(19)上设有可燃气进气口(34)，混合器调节阀芯(3)的顶端与混合器阀盖(19)上的可燃气进气口(34)构成可燃气进气阀，混合器调节阀芯(3)与可燃气隔气膜(17)装连，可燃气隔气膜(17)设置在混合器阀体(2)与混合器阀盖(19)之间，混合器阀盖(19)与混合器调节阀芯(3)及可燃气隔气膜(17)之间有一个可燃气腔室(20)，该可燃气腔室(20)通过混合器调节阀芯(3)上的导气孔(37)及喷嘴(6)与混合气腔室(8)相通，其特征在于：
a、混合器阀盖(19)上还设有可燃气进气调节阀及其可燃气入口(31)；
b、混合器阀体(2)与混合器调节阀芯(3)及可燃气隔气膜(17)之间有第二空气腔室(14)，第一空气腔室(16)与第二空气腔室(14)之间设有由混合器调节阀芯(3)控制流量的输气孔(15)，第二空气腔室(14)通过混合器调节阀芯(3)上的通气孔(5)与混合气腔室(8)相通；
c、混合气腔室(8)上设有安全阀(13)。
2、根据权利要求1所述的可燃气发动机混合控制器，其特征在于：可燃气进气调节阀为针阀结构。
3、根据权利要求1所述的可燃气发动机混合控制器，其特征在于：可燃气进气调节阀为球阀结构。
4、根据权利要求1所述的可燃气发动机混合控制器，其特征在于：可燃气进气调节阀为活板结构。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的可燃气发动机混合控制器，其特征在于：混合气腔室(8)上设有润滑油进油阀(11)。
6、根据权利要求1或2或3或4所述的可燃气发动机混合控制器，其特征在于：混合器阀体(2)的空气进气口(1)处设有空气调节阀。
7、根据权利要求1或2或3或4所述的可燃气发动机混合控制器，其特征在于：混合器调节阀芯(3)的上端部的外壁上开有导气槽(36)，且该导气槽(36)有一部分插入可燃气进气阀的阀座孔(35)中。
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