專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃料控制機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃料控制機(jī)構(gòu)，適用于天然氣/空氣混合氣量調(diào)節(jié)方式的發(fā)動(dòng)機(jī)，可用于雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的公共汽車(chē)和大、中型貨車(chē)，也可用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改造成雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的公共汽車(chē)和大、中型貨車(chē)。
背景技術(shù)：
張紅光博士設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制機(jī)構(gòu)已于2000年獲得專(zhuān)利，該專(zhuān)利技術(shù)解決了原有雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制機(jī)構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)不緊湊、不能靈活布置、防護(hù)性差等問(wèn)題，但仍存在以下問(wèn)題不適用于天然氣/空氣混合氣量調(diào)節(jié)方式的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，只能控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的天然氣量，不能控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，在雙燃料狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)在較小負(fù)荷時(shí)不能采用天然氣，不利于從總體上提高天然氣在燃料中所占的比例，對(duì)環(huán)境保護(hù)不利。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)原有雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制機(jī)構(gòu)不利于從總體上提高天然氣在燃料中所占的比例、只能通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)吸入天然氣量，來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和功率等技術(shù)問(wèn)題，提供了一種機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃料控制機(jī)構(gòu)。
解決上述問(wèn)題的技術(shù)措施如下，本機(jī)構(gòu)包括1)噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿組件，其中有噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿、螺紋軸套、活塞桿、板、拉桿集成板、限位套、鎖緊螺母、壓簧、壓簧座，拉桿前端與機(jī)動(dòng)車(chē)上噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉線的后端呈螺紋連接；2)總拉桿組件，其中有總拉桿、軸套、板，總拉桿后端經(jīng)拉線與司機(jī)的加速踏板固連；3)氣缸組件，其中主要有氣路接頭、活塞、氣缸蓋、氣缸套、密封圈蓋板、活塞密封圈、活塞桿、壓簧、彈簧墊、活塞桿支承座、支架、壓力氣體管路與機(jī)動(dòng)車(chē)上的兩位三通電磁閥連接；4)外殼組件，其中有前側(cè)外殼、左、右、后側(cè)外殼、支架、前蓋板、底板經(jīng)螺釘與機(jī)動(dòng)車(chē)固連；5)混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿組件，與螺紋軸套呈滑配合的氣拉桿支承于與活塞桿固連的板及拉桿集成上，拉桿的前端與混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉線的后端呈螺紋連接；混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿與集成板上的孔呈滑配合，拉桿上設(shè)有限位套，拉桿與限位套、鎖緊螺母呈螺紋連接；控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣量的混合氣節(jié)流閥，其位置在混合器后面，位于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管管路中；在兩個(gè)限位套的外圓周面上分別設(shè)有兩個(gè)平行平面，便于定位調(diào)整；氣缸內(nèi)壓簧的預(yù)緊力等于兩倍的拉桿軸肩上所受的最大軸向回位力，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為純柴油狀態(tài)時(shí)以保證混合氣節(jié)流閥一直處于最大開(kāi)度；由于限位套在拉桿上的位置可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)了活塞桿的行程、混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿在雙燃料狀態(tài)時(shí)的全行程、噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿在純柴油狀態(tài)時(shí)的全行程、總拉桿的全行程，四者相等。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是如發(fā)動(dòng)機(jī)處于雙燃料狀態(tài)，在較小負(fù)荷時(shí)即可采用天然氣，有利于從總體上提高天然氣在燃料中所占的比例；在雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)負(fù)荷范圍內(nèi)，天然氣/空氣混合氣的空燃比變化范圍較小，可通過(guò)控制天然氣/空氣混合氣的供給量，控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和功率；由于采用了壓簧及混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿限位套，限位套位置的可調(diào)整性好，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在純柴油狀態(tài)和雙燃料狀態(tài)時(shí)，司機(jī)加速踏板的全行程完全相同，從而為司機(jī)提供了良好的可操縱性等。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)俯視剖視圖，圖2是圖1的B-B剖視圖，圖3是圖1的A-A剖視圖，圖4是本實(shí)用新型與機(jī)動(dòng)車(chē)上相關(guān)部件的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及實(shí)施例說(shuō)明如下本機(jī)構(gòu)包括1)噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿組件，見(jiàn)圖1、圖2、圖4，其中有噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿1、螺紋軸套9、活塞桿51、板11、拉桿集成板15、限位套3、鎖緊螺母(2、20)、壓簧18、壓簧座19，拉桿1前端與機(jī)動(dòng)車(chē)上噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉線69的后端呈螺紋連接；2)總拉桿組件，見(jiàn)圖1、圖2、圖4，其中有總拉桿17、軸套26、板24、鎖緊螺母(16、25)，總拉桿17后端的圓孔經(jīng)拉線81與司機(jī)的加速踏板82固連；3)氣缸組件，見(jiàn)圖1～圖4，其中主要有氣路接頭23、活塞46、氣缸蓋40、氣缸套41、螺母42、墊圈43、密封圈蓋板44、活塞密封圈45、活塞桿51、壓簧47、彈簧墊48、活塞桿支承座50、鎖緊螺母52、螺釘22、支架49、壓力氣體管路72與機(jī)動(dòng)車(chē)上的兩位三通電磁閥70連接，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)電控裝置77經(jīng)控制線73可控制兩位三通電磁閥70的通、斷狀態(tài)，壓力氣體由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮空氣泵供給，當(dāng)兩位三通電磁閥70通電時(shí)，壓力氣體經(jīng)管路72進(jìn)入氣缸內(nèi)推動(dòng)活塞桿51向前運(yùn)動(dòng)至一確定位置即純柴油狀態(tài)位置，如圖1和圖2所示；4)外殼組件，見(jiàn)圖1～圖4，其中有前側(cè)外殼5、螺釘(53、54、55、56)、左、右側(cè)外殼7、后側(cè)外殼27、支架28、前蓋板6、底板14經(jīng)螺釘8與機(jī)動(dòng)車(chē)固連；5)混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿組件，見(jiàn)圖1、圖2、圖4，拉桿38支承于與固連于活塞桿51固連的板11及拉桿集成板15上，拉桿38的前端與混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉線79的后端呈螺紋連接；混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿38與集成板15上的孔呈滑配合，拉桿38上設(shè)有限位套31，拉桿38與限位套31、鎖緊螺母30呈螺紋連接；控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣量的混合氣節(jié)流閥62，其位置在混合器84后面，位于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管59管路中；在兩個(gè)限位套(3、31)的外圓周面上分別設(shè)有兩個(gè)平行平面，便于定位調(diào)整；由于限位套31在拉桿38上的位置可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)了活塞桿的行程、混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿在雙燃料狀態(tài)時(shí)的全行程、噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿在純柴油狀態(tài)時(shí)的全行程、總拉桿的全行程，四者相等。
本實(shí)用新型的兩位三通電磁閥70型號(hào)為Q23XD-2，電源電壓為12V；電控裝置77型號(hào)為CFCDE-X6130A；天然氣電磁閥83型號(hào)為R.E.12V.C.C-20W，電源電壓為12V，以上產(chǎn)品均可購(gòu)到；拉線69、79為市售的車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)接線，壓力氣體管路72為市售的氣體軟管，電纜(73、78、87)為市售的電纜線。
本實(shí)用新型的工作原理雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)有兩種工作狀態(tài)純柴油狀態(tài)和雙燃料狀態(tài)，由司機(jī)選擇，由電控裝置77控制兩位三通電磁閥70具體實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為純柴油狀態(tài)時(shí)，如圖1、圖2和圖4所示，活塞桿51處于純柴油狀態(tài)位置，通過(guò)拉桿38的軸肩和壓簧47的預(yù)緊力使天然氣/空氣混合氣節(jié)流閥62克服彈簧61的回位力而處于最大開(kāi)度位置，當(dāng)總拉桿17牽引集成板15作軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉桿38的軸向位置固定不變，與集成板的孔相對(duì)滑動(dòng)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)為起動(dòng)工況或怠速工況，則噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿1在噴油泵調(diào)節(jié)手柄彈簧68的回位力的作用下處于初始位置，即最前端的位置，設(shè)此時(shí)限位套3與軸套9相臨端面間的軸向距離為L(zhǎng)1，設(shè)限位套31與集成板15相臨端面間的軸向距離為L(zhǎng)2，當(dāng)需要增加發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷時(shí)，司機(jī)加速踏板82牽引總拉桿17和集成板15向后方運(yùn)動(dòng)。通過(guò)壓簧座19調(diào)整壓簧18的預(yù)緊力，以保證總拉桿17向后方運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓簧18的高度不會(huì)發(fā)生變化，則拉桿1和限位套3可隨總拉桿17一起向后方運(yùn)動(dòng)，三者的軸向位移量相等。當(dāng)噴油泵調(diào)節(jié)手柄從初始位置移動(dòng)到最大位置，即發(fā)動(dòng)機(jī)從起動(dòng)工況達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷工況時(shí)，拉桿1和限位套3從最前端沿軸向移動(dòng)到最后端位置，設(shè)位移量為L(zhǎng)，則L1＞L，L2＝L。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為雙燃料狀態(tài)時(shí)，活塞桿51向前方移動(dòng)的距離為L(zhǎng)，到達(dá)雙燃料狀態(tài)位置后，活塞桿51的位置固定不動(dòng)。板11、軸套9和軸套37隨活塞桿一起向前方移動(dòng)L的距離。如果發(fā)動(dòng)機(jī)為起動(dòng)工況或怠速工況時(shí)，則拉桿1在彈簧68的回位力作用下處于初始位置，即最前端位置，設(shè)此時(shí)限位套3和軸套9相臨端面間的軸向距離為L(zhǎng)3，則L3＝L1-L；拉桿38在彈簧61的回位力作用下也處于初始位置，即最前端位置，此時(shí)限位套31與集成板15的相臨端面剛好接觸。需要增加發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷時(shí)，司機(jī)加速踏板82牽引總拉桿17向后方運(yùn)動(dòng)，總拉桿17通過(guò)集成板15帶動(dòng)拉桿38一起向后方運(yùn)動(dòng)，三者的軸向位移量相等。L3表示雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在雙燃料狀態(tài)時(shí)，拉桿1所能移動(dòng)的最大位移量，L3＜L，通過(guò)調(diào)整限位套3在拉桿1上的位置來(lái)調(diào)整L3，L3的取值原則為1)保證噴油泵提供的燃油能夠足以引燃天然氣，避免天然氣失火；2)盡可能提高天然氣在燃料(天然氣和柴油)中的比例，以利于降低發(fā)動(dòng)機(jī)的有害排放物。當(dāng)總拉桿17繼續(xù)向后方運(yùn)動(dòng)，其位移大于L3時(shí)，限位套3和軸套9相臨端面已經(jīng)接觸，即開(kāi)始對(duì)噴油泵調(diào)節(jié)手柄起限位作用，此時(shí)拉桿1停止向后方運(yùn)動(dòng)，而集成板15可以壓縮壓簧18，使壓簧18的高度發(fā)生變化，以保證集成板15可以繼續(xù)向后方運(yùn)動(dòng)，即集成板15與拉桿1之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于滿(mǎn)負(fù)荷工況時(shí)，壓簧18高度的被壓縮量為L(zhǎng)-L3采用節(jié)流閥位置傳感器86來(lái)感測(cè)混合氣節(jié)流閥62的開(kāi)度，通過(guò)信號(hào)電纜線87將信號(hào)提供給電控裝置77，在混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿38的牽引下當(dāng)混合氣節(jié)流閥62的開(kāi)度超過(guò)某一確定值(天然氣供氣的最小節(jié)流閥開(kāi)度)時(shí)，電控裝置77通過(guò)控制電纜線78給天然氣管路57中的電磁閥83通電，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供天然氣當(dāng)混合氣節(jié)流閥62的開(kāi)度低于某一確定值時(shí)，電磁閥83斷電，停止為發(fā)動(dòng)機(jī)提供天然氣。確定天然氣供氣的最小節(jié)流閥開(kāi)度的原則主要有兩點(diǎn)1)在開(kāi)始供給發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣時(shí)，不能出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定現(xiàn)象；2)在開(kāi)始供給發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣時(shí)，盡量避免出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩劇烈升高現(xiàn)象。
天然氣與空氣在混合器84內(nèi)混合，形成天然氣/空氣混合氣，通過(guò)調(diào)整混合氣節(jié)流閥62的開(kāi)度，來(lái)調(diào)整混合氣的數(shù)量和空燃比，最終達(dá)到調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的目的。天然氣/空氣混合氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸63內(nèi)，噴油泵66提供高壓柴油，通過(guò)高壓油管65，由噴油器引燃?xì)飧?3內(nèi)的天然氣/空氣混合氣。
雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在純柴油狀態(tài)和雙燃料狀態(tài)時(shí)，如果需要減小發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，則主要依靠本機(jī)構(gòu)以外的彈簧61和68的回位力，來(lái)牽引拉桿38、拉桿1和總拉桿17等向前方運(yùn)動(dòng)。
只有當(dāng)噴油泵調(diào)節(jié)手柄67和混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄60都處于初始位置時(shí)，才能由雙燃料狀態(tài)切換到純柴油狀態(tài)；只有當(dāng)混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄60處于最大開(kāi)度位置，而噴油泵調(diào)節(jié)手柄67處于初始位置時(shí)，才能由純柴油狀態(tài)切換到雙燃料狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃料控制機(jī)構(gòu)，包括1)噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿組件，其中有噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿、螺紋軸套、活塞桿、板、拉桿集成板、限位套、鎖緊螺母、壓簧、壓簧座，拉桿前端與機(jī)動(dòng)車(chē)上噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉線的后端呈螺紋連接；2)總拉桿組件，其中有總拉桿、軸套、板，總拉桿后端經(jīng)拉線與司機(jī)的加速踏板固連；3)氣缸組件，其中主要有氣路接頭、活塞、氣缸蓋、氣缸套、密封圈蓋板、活塞密封圈、活塞桿、壓簧、彈簧墊、活塞桿支承座、支架、壓力氣體管路與機(jī)動(dòng)車(chē)上的兩位三通電磁閥連接；4)外殼組件，其中有前側(cè)外殼、左、右、后側(cè)外殼、支架、前蓋板、底板經(jīng)螺釘與機(jī)動(dòng)車(chē)固連；5)混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿組件，其中拉桿的前端與混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉線的后端呈螺紋連接，其特征是，混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿與集成板上的孔呈滑配合，拉桿上設(shè)有限位套，拉桿與限位套、鎖緊螺母呈螺紋連接；控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣量的混合氣節(jié)流閥，其位置在混合器后面，位于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管管路中。
2.按權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃料控制機(jī)構(gòu)，其特征是，在兩個(gè)限位套的外圓周面上分別設(shè)有兩個(gè)平行平面，便于定位調(diào)整。
3.按權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃料控制機(jī)構(gòu)，其特征是，在純柴油狀態(tài)時(shí)，氣缸內(nèi)壓簧的預(yù)緊力等于兩倍的混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿軸肩上所受的最大軸向回位力。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃料控制機(jī)構(gòu)，其特征是，由于限位套在混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿上的位置可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)了活塞桿的行程、混合氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)手柄拉桿在雙燃料狀態(tài)時(shí)的全行程、噴油泵調(diào)節(jié)手柄拉桿在純柴油狀態(tài)時(shí)的全行程、總拉桿的全行程，四者相等。
專(zhuān)利摘要一種機(jī)動(dòng)車(chē)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃料控制機(jī)構(gòu)，適用于天然氣/空氣混合氣量調(diào)節(jié)方式的雙燃料機(jī)動(dòng)車(chē)，主要包括與由油、氣拉桿滑套的軸套與固連于活塞桿上的板固連，總拉桿經(jīng)螺母與集成板固連，其軸上螺紋連接有限位套的油拉桿與集成板呈滑配合，油拉桿上套有彈簧，并螺紋連接有彈簧座及螺母，總拉桿滑套于固連于底板上的軸套內(nèi)，其上套有彈簧的活塞桿與密封的活塞固連、與支承座呈滑配合，氣拉桿與集成板上的孔呈滑配合，并與限位套呈螺紋連接；控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣量的混合氣節(jié)流閥，其位置在混合器后面，位于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管管路中。優(yōu)點(diǎn)從總體上提高了天然氣在燃料中所占的比例、結(jié)構(gòu)緊湊、布置靈活、防護(hù)性好、司機(jī)的可操縱性好、限位套的可調(diào)整性好等。
文檔編號(hào)F02D41/04GK2532256SQ02208928
公開(kāi)日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2002年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月9日
發(fā)明者張紅光, 王焱, 盛宏至, 曲延濤 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)