專利名稱：雙燃料汽車機(jī)械電子油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙燃料機(jī)動(dòng)車，特別涉及一種使用柴油和天然氣作為燃料的電控雙燃料機(jī)動(dòng)車的油門控制裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中為了解決柴油機(jī)動(dòng)車存在的較嚴(yán)重的排放污染問題，除了對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自身技術(shù)的改進(jìn)以外，燃?xì)馄嚰夹g(shù)也被廣泛地應(yīng)用。將現(xiàn)有的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改造成柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種可行的方案。
目前，將柴油機(jī)改造成雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方案一般有兩種即機(jī)械式方案和電控方案。在機(jī)械式方案中，保留了原先的機(jī)械油門，油門踏板的移動(dòng)通過油門拉線拉動(dòng)調(diào)速器手柄調(diào)節(jié)柴油量，同時(shí)采用聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將油門踏板的移動(dòng)量轉(zhuǎn)換成控制天然氣進(jìn)入量的節(jié)氣門的轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)天然氣量。機(jī)械式方案對(duì)原系統(tǒng)的改造難度小，成本較低，較容易就實(shí)現(xiàn)了功能。在電控方案中，去除了油門拉線，油門踏板與調(diào)速器手柄沒有直接連接，油門踏板上安裝了油門位置傳感器，油門踏板的移動(dòng)通過油門位置傳感器產(chǎn)生電信號(hào)，作為油門位置的輸入信號(hào)進(jìn)入電控單元，由電控單元根據(jù)內(nèi)部算法綜合處理包括油門位置在內(nèi)的各種發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)，通過電控執(zhí)行器控制調(diào)速器手柄位置和天然氣量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油量和天然氣量的精確控制。電控方案的最大特點(diǎn)是油門踏板和調(diào)速器手柄與天然氣控制機(jī)構(gòu)沒有直接的機(jī)械連接，電控單元可以對(duì)油門位置信號(hào)進(jìn)行靈活處理，精確控制柴油量和天然氣量，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放指標(biāo)。
機(jī)械式方案中，油門踏板的位移通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行柴油量和天然氣量的直接地機(jī)械式控制，控制精度不高，配比不精確，發(fā)動(dòng)機(jī)性能的優(yōu)化匹配不佳。而電控方案是針對(duì)電控柴油車的改造，但國(guó)內(nèi)沒有正式運(yùn)營(yíng)的電控柴油車，如果要對(duì)現(xiàn)有機(jī)械式柴油車進(jìn)行電控的改造，不僅難度大，周期長(zhǎng)，而且改造成本也高，不是一種經(jīng)濟(jì)有效的手段。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本實(shí)用新型的目的是針對(duì)目前將機(jī)械式柴油車改裝成半機(jī)械半電控的柴油/天然氣雙燃料汽車的實(shí)際使用情況，提供一種天然氣/柴油雙燃料汽車機(jī)械/電子油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在雙燃料工作模式或純柴油工作模式下的切換。使其既保持了原先機(jī)械式方案中所具有的改裝難度小，成本低的優(yōu)點(diǎn)，又可通過電控方式對(duì)天然氣量進(jìn)行精確計(jì)量，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
本實(shí)用新型的目的和任務(wù)是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種雙燃料機(jī)動(dòng)車機(jī)械電子油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它包括油門踏板、踏板彈簧、油門推桿、搖臂、最大油量調(diào)整螺釘、怠速油量調(diào)整螺釘、油門拉線、調(diào)速器和電控單元等部件，其特征是該機(jī)構(gòu)增加了一個(gè)油門位置傳感器及其安裝機(jī)構(gòu)、導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)以及開關(guān)電磁鐵部件，所述安裝機(jī)構(gòu)通過拉桿與油門踏板連接；所述導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)通過延伸臂與油門踏板固定在一起，油門推桿通過其中；所述搖臂通過鋼絲與開關(guān)電磁鐵相連；并將油門位置傳感器的輸出端接入電控單元的輸入端。
上述方案實(shí)現(xiàn)了機(jī)械油門和電子油門之間的相互切換，使得在雙燃料工作模式下，油門踏板的移動(dòng)通過油門位置傳感器的電信號(hào)傳入電控單元，精確控制進(jìn)入氣缸的天然氣量，搖臂位置固定，油門拉線不動(dòng)，產(chǎn)生少量的引燃柴油點(diǎn)燃?xì)飧字械奶烊粴?空氣的混合氣，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能，降低排放。純柴油工作模式下，油門踏板的移動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械油門，通過油門拉線拉動(dòng)調(diào)速器手柄調(diào)節(jié)柴油量，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械油門。
附


圖1為機(jī)械油門機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
附圖2為機(jī)械/電子油門機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
附圖3為導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)安裝機(jī)構(gòu)示意圖。
其中1-開關(guān)電磁鐵；2-支架；3-回位彈簧；4-油門位置傳感器；5-油門位置傳感器推桿；6-拉桿；7-踏板彈簧預(yù)緊力調(diào)整螺母；8-踏板彈簧固定擋板；9-最小油門位置調(diào)整螺母；10-油門踏板；11-導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)；12-油門推桿；13-搖臂；14-最大油量調(diào)整螺釘；15-怠速油量調(diào)整螺釘；16-鋼絲；17-踏板彈簧；18-油門拉線；19-調(diào)速器手柄；20-調(diào)速器；
以下結(jié)合附圖具體描述本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)、工作原理及最佳實(shí)施方式該雙燃料汽車機(jī)械電子油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)主要包括油門踏板10、踏板彈簧17、油門推桿12、搖臂13、最大油量調(diào)整螺釘14、怠速油量調(diào)整螺釘15、油門拉線18、調(diào)速器20和電控單元等部件，其特征是該油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)增加了一個(gè)油門位置傳感器4及其安裝機(jī)構(gòu)、導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)11及開關(guān)電磁鐵部件1；所述安裝機(jī)構(gòu)包括支架2、回位彈簧3、傳感器推桿5及固定在推桿一端的齒扇和固定在傳感器軸上的齒輪。油門位置傳感器的外殼固定在支架2上，傳感器推桿5的另一端與拉桿6連接，并通過回位彈簧3連接在支架上，通過拉桿6與油門踏板10連接。
附圖3為導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)安裝示意圖。在油門踏板10上安裝了一個(gè)延伸臂21，延伸臂上裝有導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)11，油門推桿12通過其中；導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)槽23、軸承24和卡箍22。導(dǎo)槽23由軸承24所支撐，每個(gè)軸承分別由一個(gè)卡箍22固定在延伸臂上。安裝時(shí)，油門推桿穿過導(dǎo)槽中間的孔A，導(dǎo)槽23能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)槽的小孔B是用來固定踏板彈簧的一端。當(dāng)踩下油門踏板時(shí)，油門推桿與延伸臂之間的夾角會(huì)發(fā)生變化，但由于導(dǎo)槽能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了油門推桿與油門踏板的運(yùn)動(dòng)干涉。
當(dāng)油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)處于純柴油工作模式時(shí)，斷開開關(guān)電磁鐵的電源，鐵芯伸出，鋼絲16處于松弛狀態(tài)，此時(shí)踩下油門踏板，由于踏板彈簧17剛度較大(遠(yuǎn)大于回位彈簧的剛度)，踏板彈簧將彈簧力施加于油門推桿12上，推動(dòng)搖臂13，搖臂拉動(dòng)油門拉線18，從而拉動(dòng)調(diào)速器手柄19增加油量。這時(shí)雖然拉桿仍然拉動(dòng)油門位置傳感器，但電控單元不處理油門位置傳感器的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械油門。
當(dāng)油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)處于雙燃料工作模式時(shí)，開始向開關(guān)電磁鐵供電，電磁鐵線圈中通過電流產(chǎn)生吸力，將鐵芯吸入，鐵芯通過鋼絲16拉緊搖臂13使其頂住怠速限位螺釘15。這時(shí)若再踩下油門踏板，油門踏板只能拉長(zhǎng)踏板彈簧17，卻無法拉動(dòng)油門推桿12，于是將調(diào)速器手柄19限定在怠速位置。同時(shí)，拉桿6隨油門踏板的移動(dòng)通過傳感器推桿5拉動(dòng)油門位置傳感器4，將油門位置信號(hào)傳送給電控單元，從而實(shí)現(xiàn)了電子油門。松開油門踏板后，踏板彈簧17和回位彈簧3同時(shí)起作用，使油門踏板和油門位置傳感器同時(shí)復(fù)位。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)可以讓司機(jī)根據(jù)不同的環(huán)境、路況、兩種燃料的存儲(chǔ)量以及一旦天然氣供給裝置失效等情況，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在雙燃料工作模式或純柴油工作模式下的切換。該機(jī)構(gòu)既能輔助電控單元實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣進(jìn)氣量的精確控制，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能，降低排放，又能恢復(fù)工作在純柴油模式下，從而既加強(qiáng)了安全保障，又克服了原先機(jī)械式方案中所存在的改裝難度大，成本高、周期長(zhǎng)的缺陷。
權(quán)利要求1.一種雙燃料汽車機(jī)械電子油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它由油門踏板[10]、踏板彈簧[17]、油門推桿[12]、搖臂[13]、最大油量調(diào)整螺釘[14]、怠速油量調(diào)整螺釘[15]、油門拉線[18]、調(diào)速器[20]和電控單元等部件組成，其特征是該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)增加了一個(gè)油門位置傳感器[4]及其安裝機(jī)構(gòu)、導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)[11]以及開關(guān)電磁鐵部件[1]，所述安裝機(jī)構(gòu)通過拉桿[6]與油門踏板[10]連接；所述導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)[11]通過延伸臂[21]與油門踏板[10]固定在一起，油門推桿[12]通過其中；所述搖臂[13]通過鋼絲[16]與開關(guān)電磁鐵[1]相連；并將油門位置傳感器的輸出端接入電控單元的輸入端。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種雙燃料汽車機(jī)械電子油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征是所述安裝機(jī)構(gòu)包括支架[2]、回位彈簧[3]、傳感器推桿[5]、齒輪和齒扇，油門位置傳感器的外殼固定在支架上，傳感器推桿一端與齒扇固定，齒扇與固定在傳感器軸上的齒輪嚙合，傳感器推桿[5]的另一端與拉桿[6]連接，并通過回位彈簧[3]連接在支架[2]上。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種雙燃料汽車機(jī)械電子油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征是所述的導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)是由可自由轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的導(dǎo)槽[23]、軸承[24]及卡箍[22]所組成。
專利摘要一種雙燃料機(jī)動(dòng)車機(jī)械電子油門轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),涉及一種電控機(jī)動(dòng)車的油門控制裝置。該機(jī)構(gòu)是在原機(jī)械油門的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)油門位置傳感器及其安裝機(jī)構(gòu)、導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)以及開關(guān)電磁鐵等部件,其特點(diǎn)是可以讓司機(jī)根據(jù)不同的環(huán)境、路況、兩種燃料的存儲(chǔ)量等情況,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在雙燃料工作模式或純柴油工作模式下的切換。既能輔助電控單元實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣進(jìn)氣量的精確控制,優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能,降低排放,又能恢復(fù)工作在純柴油模式下,從而既加強(qiáng)了安全保障,又克服了原先機(jī)械式方案中所存在的改裝難度大,成本高,周期長(zhǎng)的缺陷。
文檔編號(hào)F02D19/06GK2446287SQ00238269
公開日2001年9月5日 申請(qǐng)日期2000年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者黃龍輝, 歐陽(yáng)明高, 童毅 申請(qǐng)人:清華大學(xué)