CN2054490U

CN2054490U - 汽油发动机引气式电子节油器

Info

Publication number: CN2054490U
Application number: CN 89204669
Authority: CN
Inventors: 吴景仁; 王映云
Original assignee: SCIENCE INST GUANGZHOU RAILWAY OFFICE
Current assignee: SCIENCE INST GUANGZHOU RAILWAY OFFICE
Priority date: 1989-04-15
Filing date: 1989-04-15
Publication date: 1990-03-14

Abstract

一种汽油发动机引气式电子节油器，适用于负极搭铁的汽车汽油发动机和以汽油发动机为动力的各种装置和设备。其特征是通过采用引气式环状吸气混合装置接入化油器下体与进气管之间，还可以引入一配合引气式环状吸气混合装置使用的电子点火开关节油装置，实现节油和减少污染。具有节油效果好，平均节油率最高可达15％，特别是怠速工况时最高节油率可达47.3％；排气污染少，碳氢化合物减少28％，CO减少50％的优点。而且还具有加速性能好、应用广泛、使用安全可靠的特点。

Description

本实用新型涉及一种汽油发动机引气式电子节油器，是一种复式汽油发动机点火节油器，适用于负极搭铁的汽车汽油发动机和以汽油发动机为动力的各种装置和设备。

现有的汽油发动机，其化油器难于满足大、中、小负荷的各种工况下的油气混合比的要求，影响火焰的传播速度，特别是在怠速工况（或低速工况）时，由于混合气浓度较高，即吸入的油量多、空气量少，以致使燃烧过程不完善，导致碳氢化合物和CO的增加，一方面使得油耗增加，另一方面因排气污染环境；而且其点火系统的点火能量及点火电压受到断电机构电压及机械开关能力的限制，并随着发动机转速的升高而下降，因而不能保证在高速多缸发动机上可靠点火，不能适应现代汽车汽油发动机对点火系统愈来愈高的要求，而使得燃烧不完善、油耗增加，而且因废气增加而污染环境，还有火花塞易造成积碳、铂合金点火触点易烧蚀。日本公开了一种“OX－1”型高能电子节油器，该节油器是利用高压放电使空气中的氧气变成具有较强氧化能力的臭氧，引入到发动机的气缸，达到节油的目的，在结构上它采用烟斗式（中间为拉伐尔喷管）的混合装置，或在进气管钻孔的方式来达到引入臭氧的目的，该节油器产品说明书提供的节油率为30％，经台架试验表明，在怠速工况时确有一定的节油效果，但当发动机带负荷时就很难运转及节油，而且还存在如下缺点：（1）燃烧状态欠佳，转速不稳定，怠速时转速波动极大（波动幅度达130rpm.左右）；（2）加速性能极差，突然加大油门时，转速有明显的滞后现象，严重影响汽车重载爬坡性能。并且在其它工况下运转无节油效果，其产生的臭氧也无助燃的能力，还需消耗较大的电能。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种节油效果好、废气污染少、加速性能好、满足各种使用工况、应用广泛、安全可靠的汽油发动机引气式电子节油器。

本实用新型的目的通过设计一种引气式环状吸气混合装置，还可以引入一种配合引气式环状吸气混合装置使用的电子点火开关节油装置来达到。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：在汽油发动机的化油器和燃烧室的进气管之间设置有由法兰体［1］、镶套［2］和引气自调止回阀［3］组成的引气式环状吸气混合装置（如图1和图2所示），该装置一端与发动机化油器的出气端连接，另一端与进气管连接，并通过法兰体［1］的螺栓孔和螺栓固定，在该装置中，引气自调止回阀［3］通过其接头体［3a］与法兰体［1］的一侧连接，在此连接处法兰体［1］设有一个与接头体［3a］的通气孔相通的进气通孔，镶套［2］套接装在法兰体［1］的内孔中，在镶套［2］的外圆面设有通气环槽，镶套［2］的套壁上还设有1个或1个以上倾斜于镶套［2］内孔中心轴线并指向进气管的通气小孔，通气小孔一端与环槽相通，另一端与镶套［2］的内孔相通，构成自吸引气通道。该装置是根据发动机在不同转速时，进气管中真空度的变化规律设计的。使用时根据汽油发动机在不同的转速下的进气管内真空度的大小，在大气压力的作用下，引气自调止回阀［3］自动调节其开度，引进适量的新鲜空气经过引气自调止回阀［3］的进气通道、镶套［2］外圆面的通气环槽与法兰体［1］内孔圆面形成的气流通道和镶套［2］套壁上的通气小孔构成的自吸引气通道进入进气管，使油气混合比调节到接近经济混合比（即保证最佳的过量空气系数α），并提高了油气混合气气流的紊乱程度，从而改善了燃烧状态，使燃烧完善、油耗降低、排气中的碳氢化合物和CO的含量减少。在怠速或低速工况时，进气管内真空度最大，在大气压力的作用下引气自调止回阀［3］的开度最大，随着转速和功率的提高开度变小，直至高转速大负荷时引气自调止回阀［3］完全关闭，则发动机在功率混合气状态下运转。

本实用新型的一种汽油发动机引气式电子节油器，其引气自调止回阀［3］（如图1所示），还可以是由接头体［3a］、阀体［3b］、特制弹簧［3c］、钢球［3d］、空气滤清填料［3e］及后端盖［3f］组成，特制弹簧［3c］是根据进气管中的真空度的变化规律和各种工况下的油气混合比（即过量空气系数α）而设计制造的，特制弹簧［3c］和钢球［3d］装在阀体［3b］的阀孔中，特制弹簧［3c］的一端由与阀体［3b］连接的接头体［3a］的进气端压紧，另一端由钢球［3d］的一侧压紧，钢球［3d］的另一侧在引气自调止回阀［3］完全关闭状态（即在高转速大负荷时发动机在功率混合气状态下运转）时抵紧阀体［3b］的进气孔的出气端，在阀体［3b］的进气孔的进气端一侧还有一个填料孔，空气滤清填料［3e］装入填料孔，并由与阀体［3b］连接的后端盖［3f］压紧，后端盖［3f］的中心有进气通孔。通过特制弹簧［3c］和钢球［3d］，在大气压力作用下自动调节引气自调止回阀［3］在各种工况下对应进气管中不同的真空度时的开度，达到控制所引入空气进气量的大小。

所说的空气滤清填料［3e］还可以用金属滤网（如铜滤网等）代替，金属滤网装在阀体［3b］的填料孔的进气端端面，并由后端盖［3f］压紧。既保证吸入空气的滤清又使得引气自调止回阀安装保养方便和成本降低。

本实用新型的一种汽油发动机引气式电子节油器，还可以在镶套［2］的套壁上设有7个倾斜于镶套［2］内孔中心轴线的并指向进气管的通气小孔，通气小孔一端与环槽相通，另一端与镶套［2］的内孔相通，构成自吸引气通道，这7个通气小孔在镶套［2］套壁圆周上按8等分点均匀布置，即第1等分点对着法兰体［1］的进气通孔且不设通气小孔，其余的7个等分点均设有通气小孔。这样可以使引入的空气和进气管内的油气混合气混合均匀。并且为了使进入进气管内各处的引入空气量基本相等，提高油气混合气的混合和紊乱的均匀程度，通气小孔的孔径根据引入空气的流场的压强分布设计为：靠近引气自调止回阀一侧的上、下两个通气小孔孔径＜中间的上、下两个通气小孔孔径＜远离引气自调止回阀一侧的上、中、下三个通气小孔孔径。

本实用新型所说的通气小孔的中心轴线与镶套内孔中心轴线的夹角≤45°。既可以保证油气较好地混合，又便于本实用新型的加工制造。

本实用新型还可以设有一个引入到发动机原点火系统中的，并能配合发动机在各种工况时的油气混合比及过量空气系数α下使之燃烧完善达到所需点火能力和放电打火距离的电子点火开关节油装置，该装置主要由点火开关电路和可以控制发动机原点火电路或点火开关电路工作的四极转换开关HK组成。该装置可以通过利用晶体管的开关特性来控制点火线圈初级绕组电流的导通或截止，代替传统的点火系统中机械式断电器开关，晶体管作为开关具有无触点、惯性小、无工作火花的特点，同时还可以增大次级绕组的输出电压，放电打火距离可达30～40mm，提高了点火能量和点火的可靠性，在油气混合气较稀（即过量空气系数a较大）的状况下也能可靠地点火，而且通过铂合金触点的电流仅为原来的1／10，延长了铂合金触点的使用寿命。

本实用新型的一种汽油发动机引气式电子节油器，其电子点火开关节油装置的点火开关电路还可以是由三极管BG₁、BG₂、BG₃、电阻R₁、R₂、R₃、R₄组成，如图3所示，电阻R₁的一极与四极转换开关HK的K_1－1、K_2－1极和电阻R₂的一极联接、另一极与三极管BG₁的基极和四极转换开关HK的K_3－1极联接，三极管BG₁、BG₃的发射极接地（因电源DC负极接地）、BG₁的集电极与电阻R₂的另一极、R₄的一极和三极管BG₂的基极联接，三极管BG₂的发射极与三极管BG₃的基极联接、集电极与三极管BG₃的集电极、电阻R₃的一极和R₄的另一极联接，电阻R₃的另一极与四极转换开关HK的K_4－1极联接，四极转换开关HK的K_1－0极通过接线柱a与电源开关K联接、K_1－2极通过接线柱b与发动机点火器的点火开关接线柱K_D联接、K_2－0极通过接线柱c与发动机点火器的点火线圈上的启动开关接线柱Q联接、K_2－2极置空、K_4－0极通过接线柱d与点火线圈上的分电器接线柱F_L联接、K_4－2和K_3－0通过接线柱e与分电器FD联接、K_3－2极置空。图3中虚线内为该汽油发动机引气式电子节油器的电子点火开关节油装置的点火开关电路及其联接图，虚线外为原点火系统。其中BG₁、BG₂、BG₃为大功率高反压NPN三极管，R₁为BG₁的基极偏置电阻，而铂合金触点接在基极对地的回路中，R₂既是BG₁的集电极电阻，同时又向复合开关管BG₂、BG₃提供基极电流，R₃为限流保护电阻，R₄为负反馈限压保护电阻，当四极转换开关HK扳向K_1－2、K_2－2、K_4－2、K_3－2极的位置时，即可恢复原点火系统的使用，便于在电子点火开关节油装置万一出现故障时能迅速恢复原点火系统的使用，以保证发动机的安全可靠运转；当四极转换开关HK扳向K_1－1、K_2－1、K_4－1、K_3－1极的位置时，电子点火开关节油装置执行工作，在铂合金触点处于闭合状态时，三极管BG₁截止，复合开关三极管BG₂、BG₃导通，而使点火线圈DQ的初级绕组电流接通，在铂合金触点被发动机的凸轮顶开时，三极管BG₁导通，复合开关三极管BG₂、BG₃截止，而使点火线圈DQ的初级绕组电流被截止，同时次级绕组感应出高压，使火花塞放电点火。该装置的点火开关电路可以使点火线圈DQ获得较高的次级感应电压，放电打火距离在30～40mm，点火能量高，而通过铂合金触点的电流仅为原点火系统的1／10，克服了铂合金触点常出现烧损的现象，延长了使用寿命，在发动机整个转速范围内均能有效地保证每循环各缸可靠地点火，起动性能也有很大改善。

本实用新型通过引气式环状吸气混合装置在电子点火开关节油装置有效的协调配合使用下，使汽油发动机的燃料燃烧更加完善，节油效果更好，污染更少，而且还可以提高功率。

利用附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的一种汽油发动机引气式电子节油器的引气式环状吸气混合装置的结构示意图；

图2是图1的“A－A”剖面视图；

图3是本实用新型的一种汽油发动机引气式电子节油器的电子点火开关节油装置的电路联接图；

图4是图3的电子点火开关节油装置的结构示意图；

图5是图4的B向视图。

图1和图2中，法兰体［1］上有两个螺栓孔，供引气式环状混合装置设置在进气管与化油器下体之间的连接和固定，法兰体［1］内孔套接有镶套［2］，一侧装有引气自调止回阀［3］及设有进气通孔；镶套［2］外圆面设有通气环槽，套壁上设有7个按8等分点布置的通气小孔；引气自调止回阀由接头体［3a］、阀体［3b］、特制弹簧［3c］、钢球［3d］、空气滤清填料［3e］和后端盖［3f］构成。

图3中，虚线内为三极管点火开关电路，虚线外为原点火系统的电路，其中BG₁、BG₂、BG₃为大功率高反压NPN三极管，R₁、R₂、R₃、R₄为电阻，HK为转换开关，a、b、c、d、e为接线柱，K为电源开关，DC为12伏蓄电池，K_D为发动机点火器的点火开关接线柱，F_L为点火线圈上的分电器接线柱，Q为点火线圈上的启动开关接线柱，Q_F为启动开关付触点，DQ为点火线圈，FD为分电器。

图4和图5中，本体［4］用铝合金制成，并设有散热片，供设置在本体［4］下侧倒置的3个大功率高反压NPN三极管［5］（即图3中的BG₁、BG₂、BG₃），三极管［5］的各极套上绝缘管后穿过本体［4］，并与电路板［6］上对应的元件联接点联接；电路板［6］通过螺钉和螺母固定连接在本体［4］的上侧；线绕电阻［7］（即图3中的R₃）通过螺钉及其电阻支架固定在本体［4］的上侧，线绕电阻［7］的两极与电路板上对应的元件联接点联接；外罩［8］通过螺钉和螺母与本体［4］连接固定，其上装有一个接线柱盒［9］（内有图3所示的接线柱a、b、c、d、e5个接线柱），还装有转换开关［10］（即图3中的四极转换开关HK）。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.节油效果好、废气污染少；经台架试验和3年多的装车试用表明：

（1）在转速3000rpm.的外特性试验中，功率上升8.9％，节油8％；

（2）在转速2000rpm.的负荷特性试验中，当功率为20PS时节油率4.93％；

（3）在怠速工况时节油率为47.3％，汽车运行中怠速工况约占30％，故有显著的应用效果；

（4）排气测定：

①碳氢化合物由800ppm下降为580ppm，减少28％，

②CO含量由0.48％下降为0.24％，减少50％，效果尤其明显；

（5）在装车试用道路行驶中，平均节油率最高可达15％。

2.具有良好的加速性能；

3.应用广泛；适用于各种装有汽油发动机、负极搭铁的汽车使用；

4.使用安全可靠；万一点火开关电路出现故障，可通过四极转换开关恢复原点火系统的使用，不会因汽车抛锚而堵塞交通。

Claims

1、一种汽油发动机引气式电子节油器，其特征是设有由法兰体[1]、镶套[2]和引气自调止回阀[3]组成的引气式环状吸气混合装置，该装置一端与发动机化油器的出气端连接，另一端与进气管连接，并通过法兰体[1]的螺栓孔和螺栓固定，在该装置中，引气自调止回阀[3]通过其接头体[3a]与法兰体[1]的一侧连接，在此连接处法兰体[1]设有一个与接头体[3a]的通气孔相通的进气通孔，镶套[2]套接装在法兰体[1]的内孔中，在镶套[2]的外圆面设有通气环槽，镶套[2]的套壁上还设有1个或1个以上倾斜于镶套[2]内孔中心轴线并指向进气管的通气小孔，通气小孔一端与环槽相通，另一端与镶套[2]的内孔相通，构成自吸引气通道。

2、根据权利要求1所述的汽油发动机引气式电子节油器，其特征是所说的引气自调止回阀［3］由接头体［3a］、阀体［3b］、特制弹簧［3c］、钢球［3d］、空气滤清填料［3e］及后端盖［3f］组成，特制弹簧［3c］和钢球［3d］装在阀体［3b］的阀孔中，特制弹簧［3c］的一端由与阀体［3b］连接的接头体［3a］的进气端压紧，另一端由钢球［3d］的一侧压紧，钢球［3d］的另一侧在引气自调止回阀［3］完全关闭状态时抵紧阀体［3b］的进气孔的出气端，在阀体［3b］的进气孔的进气端一侧还有一个填料孔，空气滤清填料［3e］装入填料孔，并由与阀体［3b］连接的后端盖［3f］压紧，后端盖［3f］的中心有进气通孔。

3、根据权利要求2所述的汽油发动机引气式电子节油器，其特征是所说的空气滤清填料［3e］可以用金属滤网（如铜滤网等）代替，金属滤网装在阀体［3b］的填料孔的进气端端面，并由后端盖［3f］压紧。

4、根据权利要求1或2所述的汽油发动机引气式电子节油器，其特征是镶套［2］的套壁上设有7个倾斜于镶套［2］内孔中心轴线的并指向进气管的通气小孔，通气小孔一端与环槽相通，另一端与镶套［2］的内孔相通，构成自吸引气通道，这7个通气小孔在镶套［2］套壁圆周上按8等分点均匀布置，即第1等分点对着法兰体［1］的进气通孔且不设通气小孔，其余的7个等分点均设有通气小孔。

5、根据权利要求4所述的汽油发动机引气式电子节油器，其特征是所说的通气小孔的中心轴线与镶套内孔中心轴线的夹角≤45°。

6、根据权利要求1或2所述的汽油发动机引气式电子节油器，其特征是还可以设有一个引入到发动机原点火系统中的，并能配合发动机在各种工况时的油气混合比及过量空气系数α下使之燃烧完善达到所需的点火能力和放电打火距离的电子点火开关节油装置，该装置主要由点火开关电路和可以控制发动机原点火电路或点火开关电路工作的四极转换开关HK组成。

7、根据权利要求6所述的汽油发动机引气式电子节油器，其特征是所说的电子点火开关节油装置的点火开关电路由三极管BG₁、BG₂、BG₃、电阻R₁、R₂、R₃、R₄组成，电阻R₁的一极与四极转换开关HK的K_1－1、K_2－1极和电阻R₂的一极联接、另一极与三极管BG₁的基极和四极转换开关HK的K_3－1极联接，三极管BG₁、BG₃的发射极接地（因电源DC负极接地）、BG₁的集电极与电阻R₂的另一极、R₄的一极和三极管BG₂的基极联接，三极管BG₂的发射极与三极管BG₃的基极联接、集电极与三极管BG₃的集电极、电阻R₃的一极和R₄的另一极联接，电阻R₃的另一极与四极转换开关HK的K_4－1极联接，四极转换开关HK的K_1－0极通过接线柱a与电源开关K联接、K_1－2极通过接线柱b与发动机点火器的点火开关接线柱K_D联接、K_2－0极通过接线柱c与发动机点火器的点火线圈DQ的启动开关接线柱Q联接、K_2－2极置空、K_4－0极通过接线柱d与点火线圈上的分电器接线柱F_L联接、K_4－2和K_3－0通过接线柱e与分电器FD联接、K_3－2极置空。