CN1644898A - 一种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置 - Google Patents

Abstract

一种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置，由电子控制单元(ECU)，转换器，模拟器，钢瓶、气体分配器和喷嘴构成，任意一个喷嘴与气体分配器之间均设有用于动态调节进气量的电磁阀，并在汽车上还设有一个强制进风的进风风机，进风风机与发动机进气管相通，在发动机的排气口附近设有氧传感器，在汽车上设有用于控制电磁阀和进风风机的电子控制单元部件，电子控制单元的信号输入端与氧传感器相连，电子控制单元的信号输出端与气体分配器和喷嘴，电磁阀和进风风机相连。本发明利用电子控制单元、转换器，模拟器，传感器、电磁阀和风机组成闭环控制系统，将天然气和空气的比值维持在最佳状态，提高了燃烧效率，大大增加了使用天然气时的发动机动力性能。

Description

一种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置

技术领域：

本发明涉及汽车发动机，尤其涉及汽车发动机的燃料供应装置，特别是一种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置。

背景技术：

现有技术中，发动机一般都采用汽油作为燃料，我国属于石油贫乏的国家，但我国的天然气资源丰富，用天然气取代石油作为汽车燃料，是我国汽车业发展的必然之路。目前，国内外已有不少种类的气体燃料汽车，如美国专利US005542392A、US005533492A、US005411316A等所述披露的天然气汽车。但是与使用汽油时相比，现有的天然气汽车的功率小；同时，现有的天然气汽车的天然气和空气的混合比难以控制到最佳状态，影响汽车的功率，使得现有的天然气汽车的动力性能比汽油汽车差。

发明内容：

本发明所要解决的现有技术中的技术问题是：由于现有技术中，天然气汽车的功率小，天然气和空气的混合比难以控制到最佳状态，导致天然气汽车的动力性能比汽油汽车差。

本发明为解决已有技术中的上述问题所采用的技术方案是提供一种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置，所述的这种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置由电子控制单元(ECU)，转换器，模拟器，钢瓶、气体分配器和喷嘴构成，所述的钢瓶固定设置在汽车内，所述的钢瓶上设置有进气头，所述的进气头通过一个组合阀与钢瓶相通，所述的钢瓶上设有出气口，所述的出气口连接有管路，所述的管路经过滤清器和减压阀后与所述的气体分配器的入口相连，所述的气体分配器上设置有复数个出口，任意一个所述的气体分配器出口均连接有一个所述的喷嘴，所述的喷嘴与汽车发动机的进气管连通，其中，在任意一个所述的喷嘴与气体分配器之间均设置有一个电磁阀，所述的电磁阀控制端与一个电子控制单元的信号输出端电气连接，所述的电子控制单元控制器的信号输入端连接有一个氧传感器，所述的氧传感器设置在所述的汽车发动机的排气口处，所述的汽车发动机的进气管上连通有一个进风风机，所述的进风风机的控制端与所述的电子控制单元控制器的信号输出端电气连接，所述的电子控制单元的信号输入端还连接有转换器、模拟器、汽车曲轴转速传感器和节气门位置传感器。

进一步的，所述的电子控制单元的信号输入端连接有油门位置传感器、发动机速度传感器和发动机冷却温度传感器，所述的油门位置传感器由设置在油泵操纵杆上的可变电阻器构成，所述的发动机速度传感器由设置在发动机启动齿圈上的磁脉冲传感器构成，所述的发动机冷却温度传感器由温度温控开关构成。

进一步的，所述的电磁阀由截止阀和步进电机构成，所述的步进电机的轴与所述的截止阀的圆柱型阀芯连接在一起。

进一步的，所述的电子控制单元由微处理器单元构成，所述的微处理器单元中设置有随机存储器、只读存储器、一个定时计数器、一个模数转换器和输入输出接口电路。

更进一步的，所述的随机存储器是128bit的随机存储器，所述的只读存储器是64KB的可擦可编程只读存贮器，所述的模数转换器是8通道10bit模数转换器，所述的输入输出接口电路中设置有双向输入输出通道。

本发明的工作原理是：为了使得气体在发动机内充分燃烧，并产生最佳的动力，必须保持最佳的天然气对空气的混合比。如果空气少了，就会产生不完全燃烧，影响燃烧效率，而且会产生尾气污染；如果空气多了，燃料量相对就少，就会影响发动机的动力性能；因此，当燃料与空气恰好完全燃烧时，效率最高，污染最少。汽车启动后，当氧传感器检测到尾气中的有未燃烧的燃料时，提示燃料过多，空气过少，电子控制单元向电磁阀和进气风机发出信号，减少电磁阀的开口以减少燃料，加大进气风机的进风量以增加空气量，直至燃料和空气的比值达到最佳；当氧传感器检测到尾气中的有多余空气时，说明燃料过少，控制器会向电磁阀和风机发出信号，加大电磁阀的开口以增加燃料，减少进气风机的进风量的信号以减少空气量，直至燃料和空气的比值达到最佳。

本发明与现有技术相对照，其效果是积极和明显的。本发明利用电子控制单元(ECU)，转换器，模拟器，传感器、电磁阀和风机组成闭环控制系统，将燃料和空气的比值维持在最佳状态，提高了燃料的燃烧效率，大大增加了使用天然气时的发动机动力性能。

附图说明：

图1是本发明一种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置的原理示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明一种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置由钢瓶1、气体分配器2和喷嘴3构成，所述的钢瓶1固定设置在汽车内，所述的钢瓶1上设置有进气头4，所述进气头4通过一个组合阀5与钢瓶1相通，所述的钢瓶1上设有出气口，并通过管路，经滤清器6、减压阀7后与一气体分配器2的入口相连，所述的气体分配器2上设有多个出口，所述的气体分配器2的出口与对应的喷嘴3相通，所述的喷嘴3与发动机的进气管8连通；其中，在每个喷嘴3与气体分配器2之间设置有一个能动态调节进气量的电磁阀9，在汽车上还设有一个强制进风的进风风机10，所述的进风风机10与发动机的进气管8相通，在发动机的排气口附近设有氧传感器11，在所述的汽车上设有用于控制电磁阀9和进风风机10的电子控制单元12，所述的电子控制单元12的信号输入端与所述的氧传感器11相连，所述的电子控制单元12的信号输出端与所述的电磁阀9和风机10相连。电子控制单元12的信号输入端还连接有转换器13和模拟器14。模拟器14用于模拟原来汽车发动机的正常的工作信号。

进一步的，所述的电磁阀9由截止阀和步进电机组成，步进电机的轴与截止阀的圆柱型阀芯连接在一起。

在本发明的一个优选实施例中，所述的电子控制单元12的信号输入端还连接有汽车曲轴转速传感器和节气门位置传感器。

所述的电子控制单元12的信号输入端连接有油门位置传感器、发动机速度传感器和发动机冷却温度传感器，所述的油门位置传感器由设置在油泵操纵杆上的可变电阻器构成，所述的发动机速度传感器由设置在发动机启动齿圈上的磁脉冲传感器构成，所述的发动机冷却温度传感器由温度极限开关构成。

所述的电子控制单元12由微处理器单元构成，所述的微处理器单元中设置有随机存储器、只读存储器、一个定时计数器、一个模数转换器和输入输出接口电路。

具体的，所述的随机存储器是128bit的随机存储器，所述的只读存储器是64KB的可擦可编程只读存贮器，所述的模数转换器是8通道10bit模数转换器，所述的输入输出接口电路中设置有双向输入输出通道。

Claims (5)

1.一种用于天然气汽车的气体燃料喷射装置，由电子控制单元、转换器，模拟器，钢瓶、气体分配器和喷嘴构成，所述的钢瓶固定设置在汽车内，所述的钢瓶上设置有进气头，所述的进气头通过一个组合阀与钢瓶相通，所述的钢瓶上设有出气口，所述的出气口连接有管路，所述的管路经过滤清器和减压阀后与所述的气体分配器的入口相连，所述的气体分配器上设置有复数个出口，任意一个所述的气体分配器出口均连接有一个所述的喷嘴，所述的喷嘴与汽车发动机的进气管连通，其特征在于：在任意一个所述的喷嘴与气体分配器之间均设置有一个电磁阀，所述的电磁阀控制端与所述的电子控制单元的信号输出端电气连接，所述的电子控制单元的信号输入端连接有一个氧传感器，所述的氧传感器设置在所述的汽车发动机的排气口处，所述的汽车发动机的进气管上连通有一个进风风机，所述的进风风机的控制端与所述的电子控制单元的信号输出端电气连接，所述的电子控制单元的信号输入端还连接有转换器、模拟器、汽车曲轴转速传感器和节气门位置传感器。

2.如权利要求1所述的用于天然气汽车的气体燃料喷射装置，其特征在于：所述的电子控制单元的信号输入端连接有油门位置传感器、发动机速度传感器和发动机冷却温度传感器，所述的油门位置传感器由设置在油泵操纵杆上的可变电阻器构成，所述的发动机速度传感器由设置在发动机启动齿圈上的磁脉冲传感器构成，所述的发动机冷却温度传感器由温度温控开关构成。

3.如权利要求1所述的用于天然气汽车的气体燃料喷射装置，其特征在于：所述的电磁阀由截止阀和步进电机构成，所述的步进电机的轴与所述的截止阀的圆柱型阀芯连接在一起。

4.如权利要求1所述的用于天然气汽车的气体燃料喷射装置，其特征在于：所述的电子控制单元由微处理器单元构成，所述的微处理器单元中设置有随机存储器、只读存储器、一个定时计数器、一个模数转换器和输入输出接口电路。

5.如权利要求4所述的用于天然气汽车的气体燃料喷射装置，其特征在于：所述的随机存储器是128bit的随机存储器，所述的只读存储器是64KB的可擦可编程只读存贮器，所述的模数转换器是8通道10bit模数转换器，所述的输入输出接口电路中设置有双向输入输出通道。

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