CN1687572A - 机动车辆通用的电控节能净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车辆通用的电控节能净化装置，其安装固定在空气过滤器洁净空气室内的电磁阀开有若干个进气口，安装在空气过滤器外边的电磁阀出气管，经管路、补气嘴连接到化油器和发动机之间的混合气管道中；电子控制器增加了外编程模块及其接口并通过信号输出线与电磁阀连接，通过电源线与机动车的蓄电池连接，通过一对信号线与发动机的点火系统连接。它的电子控制器通过检测电流和发动机的转速信号来决定发动机工况，并通过预存的程序高精密运算来控制量值，向电磁阀输出控制信号，对由化油器进入发动机的混合气体的浓度进行调控，即实现对空燃比的最优控制，使发动机实现良好的燃烧，有效降低油耗、噪声和减少有害排放物。

Description

机动车辆通用的电控节能净化装置

技术领域

本发明涉及一种机动车辆化油器的电控补气技术也即稀薄燃烧的理论和技术领域，特指一种汽车和摩托车以及一切机动车辆通用的电控节能净化装置。

背景技术

在汽车和摩托车中使用的化油器电子控制装置(或称电子补气装置)是一种使用微型电脑-单片机对汽车或摩托车化油器的油气混合气体的浓度进行调节控制，以利于发动机的燃料充分燃烧的智能型节油和排气净化装置。整套装置主要由电子控制器(ECU)、电磁阀、空气过滤器、相关的传感部件和连接线束等部分组成。

现有的汽车和摩托车的电控节能净化装置，普遍存在如下问题：装置中的电磁阀工作噪声比较大，而且电磁阀的驱动力、灵敏度、耐久性和可靠性都不够理想，以至影响到整个装置的性能和耐久性，可靠性。另外装置中的电子控制器的软件不便于针对汽车和摩托车的不同类型进行灵活的现场调试和匹配，也不便于在今后进行软件升级。

发明内容

本发明的目的是提供一种由电子控制器根据发动机的运行变化，向电磁阀适时发出开、关时间占空比的控制指令，实现对空燃比的最优控制，改进其综合性能，节油和降低排放效果更好、尤其是系统工作噪声相比较机动车发动机的噪声可以忽略不计的情况下得到大幅度下降，而且电子控制器(ECU)的软件便于针对汽车和摩托车的不同类型进行灵活的软件编程、调试和匹配，便于电子控制器(ECU)和电磁阀的批量投产，也便于今后软件升级的机动车辆通用的电控节能净化装置。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

这种机动车辆通用的电控节能净化装置，包括电子控制器(ECU)、电磁阀、空气过滤器、相关的传感部件和连接线束，其特殊之处在于：安装固定在空气过滤器的洁净空气室内的电磁阀开有若干个进气口，安装在空气过滤器外边的电磁阀出气管，经管路、补气嘴连接到化油器和发动机之间节气门后部的混合气管道中；所述电子控制器(ECU)通过信号输出线进入空气过滤器的洁净空气室内与电磁阀连接，通过电源线与机动车的蓄电池连接，通过一对信号线与发动机的点火系统连接。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：

电磁阀由软铁套件、软铁套件内置中空的线包骨架外缠绕的驱动线包、线包骨架中空内腔轴心的一端插套的定铁芯、延伸出软铁套件的定铁芯设有的紧固部件、轴心另一端插套的不锈钢套、不锈钢套内装有的动铁芯、两相邻面的动铁芯与定铁芯底部垫圈之间装有的复位弹簧、软铁套件及对应的动铁芯延伸出软铁套件的部分通过紧固件嵌入阀座之中的延伸端、其端部装有的密封圈、阀座位于密封圈外部设有延伸出阀座突设的出气口、阀座上与密封圈轴心垂直设有的进气孔组成。

所述补气嘴管道的内壁特别加工了类似枪炮管内膛的来福线。

磁电机触发的控制信号在电子控制器(ECU)中经电阻R1、模块U1、模块U2滤波后送入微电脑控制芯片U3处理，微电脑控制芯片U3分别接入密码控制模块U4和可对内部程序进行再编程或软件升级处理的外编程模块U5及其接口J1并对发动机转速进行检验、运算后控制电磁阀对节气门后部补充洁净空气助燃；电子控制器(ECU)的稳压电源由电源模块U6供给。

定铁芯由其一端成型为呈反园台形的腔体、腔体底部直径小于腔体上部直径的圆台、底部嵌入的缓冲垫圈组成；动铁芯由与定铁芯反圆台形腔体相匹配且带有泄流结构的仿锥型头部并与阀座接触的另一端嵌入的密封阀垫组成。

动铁芯由其一端成型为呈反圆台形的腔体、腔体直径小于腔体上部直径的圆台，带有泄流结构并与阀座接触的另一端嵌入的密封阀垫组成；定铁芯由与动铁芯反圆台形腔体相匹配的仿锥形头部以及该仿锥形头部套装的缓冲垫圈组成。

泄流结构是开设在动铁芯上的泄流槽或者开设在动铁芯外圆柱上的泄流面的一种。

电磁阀动铁芯的表面设有渗氮层或者设有含氮混合元素的渗氮层。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1.电磁阀安装在空气过滤器中，由于空气过滤器的塑胶外壳对电磁阀的噪声有明显的隔音作用，因此电磁阀的工作噪声大大降低了。由于空气过滤器中的洁净气体可通过阀座的进气孔直接进入阀体内，省去了进气管和胶管，同时电磁阀也可不需要塑料外壳，结构进一步简化，降低了成本。节省了汽车，尤其是摩托车内有限的安装空间。

2.由于机动车在开动时空气过滤器中的洁净气体不断流往化油器，则电磁阀工作时实际是处在一个风冷环境中，散热条件极佳，既避免了在汽车内的高温又避免了摩托车的日晒雨淋，电磁阀的工作温度大大降低和工作环境明显改善，进一步提高了系统工作的稳定性，可靠性以及工作寿命。

3.由于补气嘴管道的内壁特别加工了类似枪炮管内膛的来福线，由补气嘴进入化油器和发动机之间的混合气管道时的空气发生旋转，这样由电磁阀发出的补气和化油器出来的混合油气得到充分搅拌和混和，有效提高了稀薄燃烧的效率。

4.由于电磁阀动铁芯和定铁芯分别采用了纺锥型和反圆台型的结构，大大提高了电磁阀的驱动力和灵敏度，由于电磁阀动铁芯表面渗入和覆盖了一层氮或者含氮的混合元素，有效提高了电磁阀动铁芯的表面硬度，显著提高了电磁阀的耐久性和可靠性，并降低成本和适合大规模生产。

5.由于电子控制器(ECU)增加了外编程模块及其接口，因而电子控制器的软件便于针对汽车和摩托车的不同类型进行灵活的现场调试、编程和匹配，便于电子控制器(ECU)的批量投产，也便于在今后进行软件升级。

6.测试结果表明：汽车和摩托车的节油率都可达到15％以上，排放均可达到欧洲二号标准，接近欧洲三号标准。对新车的改造可望达到欧洲三号标准。

7.本产品完全适用于带有化油器的各种机动车辆，如汽车，摩托车(包括三轮机动车)等。

附图说明

图1是本发明的工作原理框图。

图2是本发明电磁阀的结构示意图。

图3是本发明电子控制器(ECU)的电路原理图。

图4是本发明纺锥型动铁芯及与之配套使用的反圆台型定铁芯的结构示意图。

图5是本发明反圆台型动铁芯及与之配套使用的纺锥型定铁芯的结构示意图。

图6.是本发明圆柱型动铁芯及与之配套使用的圆柱型定铁芯的结构示意图。

图7.是本发明动铁芯的泄流槽的结构示意图。

具体实施方式

本发明下面将结合附图作进一步详述：

请参阅附图，该机动车辆通用的电控节能净化装置，包括电子控制器(ECU)1、电磁阀2、空气过滤器3、相关的传感部件和连接线束，其安装固定在空气过滤器3的洁净空气室31内的电磁阀2开有若干个进气口21，安装在空气过滤器3外边的电磁阀出气管22，经管路71、补气嘴4连接到化油器5和发动机6之间节气门后部的混合气管道72中；所述电子控制器(ECU)1通过信号输出线81进入空气过滤器3的洁净空气室31内与电磁阀2连接，通过电源线82与机动车9的蓄电池连接，通过一对信号线83与发动机的点火系统61连接。所述补气嘴4管道的内壁特别加工了类似枪炮管内膛的来福线。

电磁阀2由软铁园套件23、软铁园套件23内置中空的线包骨架24外缠绕的驱动线包241、线包骨架24中空内腔轴心的一端插套的定铁芯25、延伸出软铁园套件23的部分与定铁芯25凹槽231内设有的卡簧232、轴心另一端插套的不锈钢套26、不锈钢套26内装有的动铁芯27、两相邻面的动铁芯27内设的弹簧槽271内与定铁芯25内凹的反圆台空腔251底部垫圈252之间装有的复位弹簧253、软铁园套件23及对应的动铁芯27延伸出软铁园套件23的部分通过一螺帽272嵌入阀座28之中的延伸端273、其端部装有的密封圈274、密封圈274外部延伸出阀座28突设的出气口22、与密封圈274轴心线垂直设有的进气孔21组成。用橡胶管或塑胶管连接电磁阀的输气管71并与化油器5和发动机6之间油气混合管道的补气嘴4管道连接。

请参阅图4、图5，定铁芯25与表面设有渗氮层279的动铁芯27的组配方式可选用以下一种，其中如图4所示电磁阀的定铁芯的最佳结构是与纺锥型结构的动铁芯相匹配的反圆台型的结构。

1、定铁芯25由其一端成型为呈反园台形的腔体251、腔体251底部直径小于腔体251上部直径的反圆台256、底部嵌入的缓冲垫圈252组成；动铁芯27由与定铁芯25反圆台形腔体251相匹配且带有泄流槽275的仿锥型头部276并与阀座28接触的另一端嵌入的密封阀垫274组成。

2、动铁芯27由其一端成型为呈反圆台形的腔体277、腔体277底部直径小于腔体277上部直径的反圆台278，带有泄流面254并与阀座28接触的另一端嵌入的密封阀垫274组成；定铁芯25由与动铁芯反圆台形腔体277相匹配的仿锥形头部255以及该仿锥形头部套装的缓冲垫圈组成。

3、动铁芯27由一端成型为圆柱状的腔体277组成；定铁芯25由与动铁芯圆柱相匹配且带有泄流槽254的圆柱头部255以及该圆柱头部嵌入的缓冲垫圈组成。

电磁阀要在垂直于水平方向，通过电磁阀阀座28输气管上的外罗纹(M10-M14)及其相配套的螺帽，或者在电磁阀阀座28上攻若干个内螺纹槽，通过螺栓安装固定在空气过滤器3的洁净空气室31内的侧壁上。在洁净空气室31内的电磁阀阀座28部分，开有若干个进气孔21，其直径通常在4mm～8mm的范围，根据系统工作的补气量来决定进气孔21的大小和数量。电磁阀2在此环境内工作，可以不需要装配塑料外壳，但与电磁阀配套的软铁园套件23是需要的。复位弹簧槽271一般设在动铁芯27内，也可开在定铁芯25内。定铁芯25加工成型后，应电镀镍或锌。加工成型后的动铁芯27必须进行表面渗氮处理或者氮和其他元素混合表面渗透工艺制备，然后进行抛光处理，以大幅提高动铁芯27的表面硬度和耐磨性，还可防锈。表面渗氮或者氮和其他元素混合表面渗透工艺，一般有两种方法，即气体渗氮或者离子渗氮，前者成本较低，适宜大规模生产。制备动铁芯27和定铁芯25的材料可选用高纯度的电工纯铁。磁电机触发的控制信号在电子控制器(ECU)中经电阻R1、模块U1、模块U2滤波后送入微电脑控制芯片U3处理，微电脑控制芯片U3分别接入密码控制模块U4和可对内部程序进行再编程或软件升级处理的外编程模块U5及其接口J1并对发动机转速进行检验、运算后控制电磁阀对节气门后部补充洁净空气助燃。电子控制器(ECU)1的稳压电源由电源模块U6供给。本装置采用的电磁阀2必须是工作频率能在5次/秒以上的高频、高驱动、高灵敏度的电磁阀。电子控制器(ECU)1的一对信号输出线81和电磁阀2连接，其电源线82与机动车的蓄电池9连接，其另外一对信号线83与发动机的点火系统61连接，也就是说，电子控制器(ECU)1仅通过6根电缆线与整个机动车辆通用的电控节能净化装置连接。

使用过程：机动车外部的空气经空气过滤器3进入洁净空气室31，其中，部分空气经化油器5、油气混合管道72进入发动机6，与此同时，电子控制器1通过检测电流和发动机6的转速信号来决定发动机工况，依据工况从预存的内设程序来计算控制量值，向电磁阀2输出控制信号，控制电磁阀2开启、关闭时间的占空比，由此对由化油器5进入发动机6的混合气体的浓度进行调控，即实现对空燃比的最优控制，使发动机实现良好的燃烧，因而有效降低油耗和减少有害排放物。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种机动车辆通用的电控节能净化装置，包括电子控制器(ECU)、电磁阀、空气过滤器、相关的传感部件和连接线束，其特征在于：安装固定在空气过滤器的洁净空气室内的电磁阀开有若干个进气口，安装在空气过滤器外边的电磁阀出气管，经管路、补气嘴连接到化油器和发动机之间节气门后部的混合气管道中；所述电子控制器(ECU)通过信号输出线进入空气过滤器的洁净空气室内与电磁阀连接，通过电源线与机动车的蓄电池连接，通过一对信号线与发动机的点火系统连接。

2.根据权利要求1所述的机动车辆通用的电控节能净化装置，其特征在于：电磁阀由软铁套件、软铁套件内置中空的线包骨架外缠绕的驱动线包、线包骨架中空内腔轴心的一端插套的定铁芯、延伸出软铁套件的定铁芯设有的紧固部件、轴心另一端插套的不锈钢套、不锈钢套内装有的动铁芯、两相邻面的动铁芯与定铁芯底部垫圈之间装有的复位弹簧、软铁套件及对应的动铁芯延伸出软铁套件的部分通过紧固件嵌入阀座之中的延伸端、其端部装有的密封圈、阀座位于密封圈外部设有延伸出阀座突设的出气口、阀座上与密封圈轴心垂直设有的进气孔组成。

3.根据权利要求1所述的机动车辆通用的电控节能净化装置，其特征在于：所述补气嘴管道的内壁特别加工了类似枪炮管内膛的来福线。

4.根据权利要求1所述的机动车辆通用的电控节能净化装置，其特征在于：磁电机触发的控制信号在电子控制器(ECU)中经电阻R1、模块U1、模块U2滤波后送入微电脑控制芯片U3处理，微电脑控制芯片U3分别接入密码控制模块U4和可对内部程序进行再编程或软件升级处理的外编程模块U5及其接口J1并对发动机转速进行检验、运算后控制电磁阀对节气门后部补充洁净空气助燃；电子控制器(ECU)的稳压电源由电源模块U6供给。

5.根据权利要求2所述的机动车辆通用的电控节能净化装置，其特征在于：定铁芯由其一端成型为呈反园台形的腔体、腔体底部直径小于腔体上部直径的圆台、底部嵌入的缓冲垫圈组成；动铁芯由与定铁芯反圆台形腔体相匹配且带有泄流结构的仿锥型头部并与阀座接触的另一端嵌入的密封阀垫组成。

6.根据权利要求2所述的机动车辆通用的电控节能净化装置，其特征在于：动铁芯由其一端成型为呈反圆台形的腔体、腔体直径小于腔体上部直径的圆台，带有泄流结构并与阀座接触的另一端嵌入的密封阀垫组成；定铁芯由与动铁芯反圆台形腔体相匹配的仿锥形头部以及该仿锥形头部套装的缓冲垫圈组成。

7.根据权利要求5或6所述的机动车辆通用的电控节能净化装置，其特征在于：泄流结构是开设在动铁芯上的泄流槽或者开设在动铁芯外圆柱上的泄流面的一种。

8.根据权利要求2所述的机动车辆通用的电控节能净化装置，其特征在于：电磁阀动铁芯的表面设有渗氮层或者设有含氮混合元素的渗氮层。

Images