對共同待決申請的引用

本申請要求于2015年2月4日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/111,717的權益，其全部內容通過引用的方式被并入本文中。

本公開總的涉及化油器，且更具體地，涉及用于化油器的燃料控制裝置。

背景技術：

用于汽油動力商用發(fā)動機的許多化油器具有針閥組件，其用于調節(jié)供給到化油器的空氣和燃料混合通道的燃料的流動速率。針閥具有：桿部，該桿部可被螺紋連接地接收在化油器主體中的腔中；和錐形或圓錐形的尖端，該尖端與所述腔中的環(huán)形閥座協(xié)作，以通過旋轉閥來使圓錐形尖端相對于閥座推進或縮回而變化和控制在它們之間通過的燃料的流動速率。

技術實現(xiàn)要素：

在一些實施方式中，具有中心通道的有點柔性的主體被接收在化油器閥腔中并且具有與燃料供給通道連通的軸向細長的入口通道和在入口下游的出口、和針閥，所述針閥具有接收在閥腔中的桿部，該桿部具有可滑動且可旋轉地接收在中心通道中的圓柱形的計量部分，該計量部分可軸向移動以至少部分阻塞入口，以改變入口到中心通道中的有效流動面積。在一些實施方式中，圓柱形計量部分以過盈配合被接收在中心通道中，并且，針閥為單件，與閥腔可螺紋地接合，并具有帶用于旋轉針閥的工具接合特征的頭部。

附圖說明

將參考附圖陳述特定實施例和最佳模式的以下詳細描述，其中：

圖1是具有燃料控制裝置的化油器的一個實施方式的截面圖；

圖2是局部截面圖，示出了化油器的主體的一部分和燃料控制裝置；

圖3是局部截面圖，示出了化油器的主體的一部分和燃料控制裝置的一部分；

圖4是計量主體的側視圖；

圖5是計量主體的截面圖；

圖6是曲線圖，示出了帶有對代表性的燃料流動裝置的調節(jié)的怠速燃料流動速率的變化；

圖7是帶有燃料控制裝置的旋轉節(jié)流閥化油器的截面圖；

圖8是在化油器主體中的燃料控制裝置的修改形式的局部截面圖；以及

圖9是圖8的燃料控制裝置的修改形式的截面圖。

具體實施方式

更加詳細地參考附圖，圖1圖示了用于化油器，比如浮子室、旋轉筒閥、蝶閥或膜片型化油器11的燃料控制裝置8。燃料控制裝置8至少部分被接收在化油器主體14的孔或腔12中，并且是可調節(jié)的，以計量并控制或限制從化油器傳輸的燃料的流動速率?；推?1可以是膜片型化油器，其具有控制燃料計量室16中的燃料壓力的柔性膜片15。燃料計量室16通過通道18與腔12連通，并且，燃料控制裝置8控制化油器主體14中通過出口孔20到噴嘴孔21的燃料流的速率。噴嘴孔21含有噴嘴22或孔口，燃料可通過該噴嘴或孔口被吸入燃料和空氣混合通道23中以與流動通過所述燃料和空氣混合通道的空氣混合，然后所得的燃料和空氣混合物被供給到工作的發(fā)動機。因此，經過燃料控制裝置8的燃料流動速率的調節(jié)影響了到噴嘴22和通過噴嘴22的燃料流動速率及因此的傳輸到發(fā)動機的燃料和空氣混合物的濃度。

在至少一些實施方案中，燃料控制裝置8可采用針閥的形式，并且，可在化油器中設置一個或多個這樣的閥。化油器的至少一些實施方式可包括兩個針閥10，所述兩個針閥由化油器主體14可旋轉地支承在形成在主體中的分別的腔12（僅示出其中一個）中。針閥10相對于化油器主體14沿一個方向的旋轉推進針閥進一步進入化油器主體，而沿另一個方向的旋轉使針閥從化油器主體縮回。針閥10的這樣的旋轉使針閥的端部部分24相對于端口或通道18移動，以控制通過該端口或通道的燃料的流動速率。在所示的實施方式中，一個針閥控制通過低速燃料回路的一部分的燃料流，另一個針閥控制通過高速燃料回路的一部分的燃料流。每個針閥10可接收限制器蓋，以控制或限制閥的旋轉及因此通過化油器10中的相應燃料回路的燃料的流動速率的調節(jié)。針閥10可布置成彼此大體平行、并排的，并且可獨立于彼此而被旋轉通過其調節(jié)范圍的至少一部分。每個針閥10和腔12可具有相同的特征，并且因此將僅示出并詳細描述一個針閥10和腔12。圖1中所示的針閥10是代表性的，圖2和圖3中示出的針閥10圖示了針閥的一種現(xiàn)有的優(yōu)選的實施方式。當然，可使用其它布置。

針閥10可具有帶螺紋部分30的桿部28，所述螺紋部分30接合形成在腔12中的或在鄰近腔12或部分接收在腔12中的定位器26中的互補螺紋。針閥10的頭部32可從桿部28的后端軸向延伸，并且，為了旋轉并調節(jié)閥12，比如凹部或槽34的工具接收特征可被限定在頭部32中以方便針閥10的旋轉。當然，工具接收特征34可以以任何期望的形狀或取向被形成，并且可包括突起而不是腔或槽。針閥12可包括一個或多個臺肩44或如下的其它特征，所述特征適于提供限制針閥推進到化油器主體14中的止動表面，或者適于接合化油器主體14內的密封件以阻止或防止燃料從化油器10泄漏。

一般來說，桿部28和針閥10可關于旋轉軸線46對稱，并且可與腔12的軸線47同心。腔12可至少部分由出口孔20限定、或包括出口孔20、或與出口孔20連通，該出口孔20可與針閥10的端部部分24間隔開并引導到主燃料噴嘴通道21和限定徑向向內延伸的臺肩的一個或多個擴孔50，所述徑向向內延伸的臺肩可相對于針閥的臺肩和對應的表面大致互補地布置，使得針閥被緊密接收在腔內。至少一個腔臺肩52可被針閥臺肩接合，以限定針閥10相對于化油器主體14的完全插入位置或完全推進位置。在至少一些實施方式中，針閥臺肩44定位在螺紋部分30與端部部分24之間，并且緊鄰螺紋部分30定位，如圖2中所示。在所示的實施方式中，該臺肩44在腔12的外表面或入口處接合腔臺肩52。

針閥10的端部部分24可包括或限定計量部分，該計量部分調節(jié)通道18與孔20之間的燃料流動路徑的大小或流動面積。在至少一些實施方式中，計量部分24由針閥10的軸向端部54限定、或包括針閥10的軸向端部54，然而計量部分也可與所述端部54間隔開。在所示的實施方式中，計量部分24由針閥的端部部分限定，并且是圓柱形的，具有固定的直徑。當然，可如所期望地使用其它的形狀和布置，并且計量部分24可由固定直徑的端部部分或以其它方式成形的端部部分的全部或僅一部分限定。

如以上指出的，為了控制燃料的流動速率，相對于燃料流動通過的端口或通道調節(jié)或移動針閥的計量部分24。端口或通道可限定在化油器主體自身內、或者呈單獨的部件。在至少一些實施方式中，包括在圖2和圖3中示出的實施方式中，流動控制主體58接收在腔12內并且包括與通道18流體連通的入口60，以及與孔20及其下游的燃料噴嘴孔21流體連通的出口62。主體58可以是大致圓柱形的,并且具有中心通道64，針閥計量部分24的至少一部分被接收在該中心通道64內，并且中心通道可與計量部分同心且共軸對準。在所示的實施方式中，中心通道64沒被針閥10占據的部分連通入口60與出口62，以在其之間提供燃料流動路徑。中心通道64的至少該部分，上至且包括中心通道64的全部，平行于計量部分24且優(yōu)選與計量部分24共軸。入口60可由穿過主體58的空隙或開口限定，其與中心通道64不平行，并且在所示的實施方式中垂直于中心通道。入口60可與通道18直接對準，使得入口的至少一部分與通道18徑向重疊（相對于通道18的軸線）或軸向對準（相對于軸線46），使得燃料可直接從通道18流動通過入口60。這可通過移除為了到達出口62燃料本來不得不流經的一個或多個轉向部或彎曲部而簡化流動路徑。入口60可由穿過主體的壁形成的狹長孔口限定。入口60可具有任何期望的尺寸和形狀。在所示的實施方式中，入口60和中心通道64的交叉部是矩形，在其軸向長度上具有固定的寬度（沿周向方向）。該軸向細長的矩形構造抵消了燃料粘性變化的不利影響，并降低了燃料汽化的可能性。如圖4和圖5中所示，入口60可以是錐形的，使得入口60的周向寬度（相對于軸線46）從內表面66到其外表面68增加。這可幫助將燃料匯集到入口中，并且/或者它可有助于成型主體58并從用于成形主體的工具或模具移除主體。入口的側壁69可以以在約45°到75°范圍中，期望地50°到70°且優(yōu)選地約60°，的傾斜銳角相對于彼此傾斜或漸縮。

流動控制主體58可包括中間部段70，該中間部段70具有與主體在中間部段的軸向外側的部分72、74相比減小的外徑。在至少一些實施方式中，在中間部段的軸向外側的部分72、74包括主體58的端部并且以過盈配合的方式接收在腔12內。入口60形成在中間部段70中，并且，沒有流動通過入口的任何燃料可被接收在主體與化油器主體14之間的周向/環(huán)形間隙76（圖3）中，并且燃料最終會流動到入口中。擴大直徑的端部72、74接合化油器主體14，并可在中間部段70的外側提供密封以防止或基本上阻止燃料從間隙76泄漏出。主體58可由至少有點柔性的材料形成，并且可適應計量部分24相對于腔12的稍微偏心或不對準，比如例如當螺紋部分30的螺紋沒有與腔12的至少一部分同心時可能發(fā)生的。主體的至少入口端部78可包括錐形內表面80（圖3），在外側端部處提供比在朝向中間部段70的位置處更大的內徑。這會有助于針閥計量部分24接收在通道64內，并且還可在計量部分與擴大直徑的端部74的至少部分之間提供空隙（或更少的干涉）。由于該空隙，計量部分24與主體58之間的主要接觸會在中間部段70內，中間部段70可相對于化油器主體14彎曲（至少部分因為它們之間的間隙76）以適應計量部分24與腔12之間的至少稍微的不對準。在中間部段70內的接觸還提供在計量部分24與主體58之間的密封，以防止或至少阻止燃料在其之間泄漏。計量部分24的直徑可等于或稍微大于中間部段70的至少一部分（例如，鄰近入口端部78并引導到入口60的部分）的內徑。在至少一些實施方式中，這可減少或消除由于針閥10與腔12之間的偏心或在使用中針的傾斜或側面加載引起的燃料流動速率的變化，因為入口60的打開面積的大小不會被這樣的事情影響，計量部分24與主體58之間的密封同樣也不會。

流動控制主體58可以以任何期望的方式安裝到腔12中。在一種方法中，主體58部分被壓到針閥10的計量部分24上（例如，沿著用以確保當完全安裝時入口60與化油器通道18的期望對準的取向），并且針閥10被安裝到腔12中。主體58將在腔12中被壓入擴孔50中，并且最終將接合鄰近計量部分24的針閥臺肩82。主體58的完全安裝位置可與針閥10的完全推進的位置重合，針臺肩44在該位置處接合腔臺肩52，如以上描述的。在該位置中，計量部分24軸向重疊并阻擋入口60的至少一部分，從而減小了燃料可流動通過的入口的有效流動面積。針閥10可從該完全推進位置沿相反方向旋轉，以從主體58至少部分收回或撤回計量部分24（也就是，使針閥相對于主體軸向移動），并打開或進一步打開入口60，從而增加入口的有效流動面積。在將針閥10安裝到腔12中之前，可使用單獨的工具將主體58至少部分壓入擴孔50中，而不是在將針閥10插入到腔12之前將主體58放到計量部分24上。為此目的，主體58可包括對準特征，比如切口84（圖4），其會有助于以期望的取向安裝主體，同時入口60與通道18直接重疊/對準。如果期望的話，則可在將針閥10移動到其完全推進位置時取得主體58的完全安裝位置，如在另一個方法中那樣。這可幫助在化油器11的生產運行期間一致地限定主體58的完全安裝位置并降低化油器之間的差異。主體58和針閥10的一致定位可有助于化油器中燃料流動的校準。

常規(guī)的針閥利用可相對于閥座移動的針的錐形尖端來增加或減小尖端與化油器主體之間的環(huán)形流動間隙的寬度。環(huán)形間隙的徑向寬度是小的并且容易變成被碎屑至少部分地阻塞，所述碎屑包括但不限于過濾材料的顆粒，這減小了流動間隙的有效流動面積。另外，錐形尖端與化油器主體之間的偏心提供了不均勻的流動間隙（在徑向上在一些區(qū)域中較小而在其它區(qū)域中較大），該不均勻的流動間隙改變了通過間隙的燃料流動特性。另外，對于針閥的給定軸向移動，錐形尖端對流動間隙面積提供了非線性變化，并且這可降低針閥的敏感度（也就是，小的軸向移動可導致燃料流動速率的大的變化）。由于化油器生產運行之中可能發(fā)現(xiàn)的顯著差異的燃料流動特性，這些事情獨立地或組合地可使化油器的校準變得困難。也就是，在生產運行中，在不同的化油器之中實現(xiàn)期望的燃料流動速率的針閥的調節(jié)量可變化得更多。

在至少一些實施方式中，計量部分24具有固定直徑，并且入口60沿其軸線長度具有統(tǒng)一的寬度，對于針閥10的給定軸向移動，這容許入口的打開的表面面積（其有效流動面積）的線性變化。另外，替代使用相對較小寬度的環(huán)形間隙，入口60設置在最小直徑大大地大于現(xiàn)有針閥中環(huán)形間隙的徑向寬度的一個開口區(qū)域中。從而，入口60不容易被碎屑阻塞。在至少一些實施方式中，入口60的流動面積的最小尺寸是至少140μm，并且在一些實施方式中可以是200μm或更大。另外，入口的更大的打開面積有助于通過其的燃料流動并且減少了燃料必須流動通過的轉向部和小間隙的數目，所有轉向部和小間隙有增加燃料中蒸氣生成的趨勢，尤其當化油器可能處在升高溫度下的時候。

針閥10的旋轉使計量部分24軸向移動，如期望地，這露出或越來越多地覆蓋入口60的軸向長度的更多部分，以提供入口的期望的有效流動面積。針閥10與腔12之間的偏心被調適并且不改變入口的流動面積或致使入口更易受碎屑堵塞。計量部分的線性移動和入口的一致寬度在化油器之中提供了更好的一致性。改進了可靠校準及控制通過入口的燃料流的能力，并且針閥10、流動控制主體58和化油器主體14之間的過盈配合抵抗計量部分24相對于入口60的非預期的移動，比如可能由化油器使用中的振動或其它力引起的移動。筆直且固定直徑的計量部分24（在如此設置的實施方式中）還抵抗在安裝期間破裂，比如錐形針閥尖端有時發(fā)生的破裂，例如，在已經完全推進、但與它們接合的閥座不同心的時候。在至少一些實施方式中，計量部分24不直接接合化油器主體14，替代地，僅接合流動控制主體58，該流動控制主體可如期望地由聚合物材料或金屬材料制成（如果由金屬制成，則可使用適當的o形環(huán)或其它的密封件，以提供計量部分與主體之間的密封）。聚合物主體58避免對于常規(guī)針閥組件的鑄鋁化油器主體在腔和座的區(qū)域中的多孔性問題。主體58的適當的聚合物材料可以是pom，比如duraconm90-44。

圖6圖示了燃料流動的改進控制，其可由化油器中的針閥10和流動控制主體58的至少一些實施方式實現(xiàn)。繪制線90、92和94表示在具有如本文中描述的針閥10和流動控制主體58的三種不同化油器中實現(xiàn)的燃料流動速率。通過流動控制主體的入口60的流動速率被繪制為計量部分24相對于主體58的位置的函數。流動速率在怠速發(fā)動機操作時被測量。繪制線96示出了根據現(xiàn)有技術通過具有錐形尖端的針閥的流動速率?，F(xiàn)有技術的閥布置需要針閥更大的移動來獲得校準的燃料流動速率，這由線98示出。并且，在包括相同閥布置的不同現(xiàn)有技術的化油器之中的差異大于由繪制線90、92、94示出的相對較小的變化，繪制線90、92、94都示出了在針閥的約2.25圈旋轉處的校準的燃料流動速率。在不同化油器之中的該低的變化性有助于化油器內燃料流動的校準和控制。

圖7圖示了包括燃料控制裝置102的旋轉節(jié)流閥化油器100。圖1-5圖示了燃料控制裝置在具有蝶型節(jié)流閥的蝶型化油器中的使用。圖7中示出的旋轉節(jié)流閥或筒型化油器100包括節(jié)流閥104，該節(jié)流閥104繞著軸線106旋轉以越來越大地改變形成在節(jié)流閥104中的節(jié)流孔108與燃料和空氣混合通道110的對準，從而改變通過燃料和空氣混合通道的流體流動速率。當節(jié)流閥104旋轉時，它還軸向移動（例如，如由凸輪表面控制），以使針112相對于主燃料噴嘴114移動，從而控制通過主燃料噴嘴的流體流動速率。燃料控制裝置102可接收在主燃料噴嘴114與計量室118之間的燃料回路或燃料路徑116內。如在之前描述的實施例中那樣，燃料控制裝置102可包括流動控制主體120和針閥122。流動控制主體120可以以與已描述過的流動控制主體58相同的方式被構造，并且可具有經由通道128與出口126連通的入口124。針閥122還可相同或相似于針閥10，并具有計量部分130，所述計量部分130可至少部分接收在通道128中，以在至少某些位置處至少部分地阻塞入口124，以控制通過入口的流體流動速率。出口126通過燃料路徑116的一個或多個通道或開口與主燃料噴嘴114連通。流動控制主體120和針閥122可被安裝到化油器100中，并且如果期望的話，可以以與之前描述的相同的方式運作。旋轉閥化油器100可如美國專利號7,114,708中公開的那樣被構造，其全部內容由此通過引用的方式被并入。

圖8和圖9圖示了接收在化油器主體的閥腔12'中的流動控制主體58'的修改形式。如圖8中所示，閥腔12'具有與噴嘴孔口通道21連通的噴嘴孔20，所述噴嘴孔口通道21優(yōu)選與擴孔140、第二擴孔142共軸，所述擴孔140期望地以過盈配合接收主體58'的端部部分，以在其之間提供密封，所述第二擴孔142具有稍微更大的直徑，提供了主體與腔之間的環(huán)形間隙或空間76并與燃料供給通道18連通，并且期望地還優(yōu)選以過盈配合接收主體的周向肋144，以在其之間提供密封。共軸的帶螺紋的第三擴孔146接收針閥10'的桿部的互補的螺紋部分30，并且優(yōu)選地，第四共軸擴孔148接收針閥的頭部32。期望的是，頭部32具有槽或其它的工具接收特征，以方便用于調節(jié)閥組件的針閥的旋轉。擴孔148可融合到通向化油器主體14外部的倒角部或共軸的截頭圓錐孔150中。期望的是，頭部32將具有如下的構造，所述構造不能由常規(guī)容易獲得的工具，比如螺絲刀、套筒扳手、艾倫扳手等接合來旋轉針閥，使得終端使用者不能調節(jié)閥組件。

如圖9中所示，流動控制主體58'具有軸向細長的通孔64，鄰近一端，該通孔通向截頭圓錐孔160以方便針閥10'插入主體中。主體具有期望地與孔64共軸且在組裝中接收在腔擴孔142中的外側軸向細長的圓柱形表面162，并且具有這樣的直徑，該直徑在圓柱形表面162與腔擴孔142之間提供了與燃料供給通道18連通的環(huán)形空間或間隙76。期望的是，該圓柱形表面162的直徑還稍微大于腔擴孔140的直徑，以在組裝中提供過盈配合，在其之間形成密封。期望的是，圓柱形表面162融合到延伸至主體的端部166的倒角或截頭圓錐形表面164中，以方便組裝期間主體的端部部分插入腔擴孔140中。在中心部分中，主體具有貫通且軸向細長的孔口或入口60，其期望地帶有錐形或傾斜的側壁表面69。該入口60與燃料流動通道18、環(huán)形空間或間隙76和主體58'的內側中心通道或孔64連通。

鄰近另一端170，主體具有周向連續(xù)的肋144，其期望地具有稍微大于腔擴孔142直徑的直徑，以在組裝中提供壓配合或過盈配合，在主體與化油器之間提供密封。期望的是，該肋在肋的軸向內緣上具有倒角或截頭圓錐形表面176，以方便主體58'插入擴孔142中。

如圖8所示，閥10'期望地為單件并且具有桿部，鄰近一端具有圓柱形計量部分24，鄰近其另一端具有頭部32，并且在計量部分與頭部之間具有螺紋部分28，該螺紋部分28可與腔擴孔146中的互補螺紋接合，使得在組裝中針閥沿一個方向的旋轉使圓柱形部分24相對于入口60推進，而沿另一個方向的旋轉使圓柱形部分相對于入口縮回，從而改變通過圓柱形計量部分24的有效面積，圓柱形計量部分24優(yōu)選具有稍大于控制主體的孔64的直徑的直徑，以在組裝中提供過盈配合，以在外端部170與入口60的相鄰軸向端部之間、在孔64的至少一部分中在計量部分與孔之間提供流體密封，燃料流入主體的孔64中并通過孔的外側端部166。期望的是，針閥具有基本上徑向延伸的或直角的臺肩82'，其可有助于針閥的如下使用：初始插入控制主體58'，和使控制主體58'在閥腔12'的擴孔140和142中定位成組裝后的關系。在一些實施方式中，該臺肩82'還可接合閥腔12'的擴孔144與146之間的互補的環(huán)形臺肩，以提供限制閥組件能插入腔中和/或圓柱形部分24能插入控制主體58'中的程度的強制止動件。

控制閥主體58'可以至少相同于如以上關于控制主體58組裝到腔12中描述的方式利用過盈配合或壓配合組裝到閥腔12'的擴孔140和142中，因此這些方法通過引用的方式被并入在此并且將不再復述。

盡管本文中公開的發(fā)明的形式構成了現(xiàn)有的優(yōu)選實施例，然而許多其它的形式也是可能的。本文中不意圖提及本發(fā)明的所有可能的等同形式或衍生物。將理解的是，本文中使用的術語僅是描述性的，而非限制性的，并且在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可作出各種變化。