專利名稱：柴油機的2級增壓補償系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油機的2級增壓補償系統(tǒng)(BOOST COMPENSATOR SYSTEM，以下簡稱BCS)裝置，它適用于柴油機一類的渦輪增壓器發(fā)動機和渦輪增壓中間冷卻器發(fā)動機等。
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的渦輪增壓中間冷卻器發(fā)動機的概略結(jié)構(gòu)圖。它是這樣作用的，即、當利用排出到氣缸(1)的排氣管(1b)里的高溫高壓的排出氣體(2)而使渦輪(3)回轉(zhuǎn)時，就使與這渦輪(3)同軸連接的壓縮機(4)進行回轉(zhuǎn)，這個壓縮機(4)吸入大氣中的空氣(5)并對其加壓，通過吸氣管(1a)將空氣強制地注入發(fā)動機的氣缸(1)里，這時燃料噴射泵(6)和BCS裝置(7)進行自動調(diào)節(jié)，可以隨著空氣量增大而聯(lián)動地以較低的速度增加或減少燃料量。
由于能在同樣排氣量的發(fā)動機中，在較多空氣量流入時，能與此相對應(yīng)地流入燃料量，因而與早期的自然吸氣式發(fā)動機相比，能得到輸出功率高的發(fā)動機性能。
上述說明中是把由壓縮機(4)的回轉(zhuǎn)形成的空氣壓力傳入燃料噴射泵(6)的BCS裝置(7)，使BCS裝置(7)內(nèi)的壓力上升，這上升的壓力作用在隔膜(7a)側(cè)上，在克服預(yù)先設(shè)定的彈簧(7b)的初始張力之前燃料噴射泵(6)的燃料量不變化。
這是由于渦輪增壓器發(fā)動機的渦輪增壓器在轉(zhuǎn)速較低的低速區(qū)域，由渦輪增壓器的慣性力吸入的空氣量比自然吸氣式的小，在使燃料量增加時，相反地會造成黑煙過多等問題，因而為抑制這類問題而采用上述機構(gòu)，使其發(fā)揮作用。
因此，BCS裝置(7)是在渦輪增壓器機能發(fā)揮到某種程度時、由預(yù)先設(shè)定的彈簧常數(shù)特性、沿著燃料量增加的方向、使噴射泵(6)動作的裝置。
但是，現(xiàn)有技術(shù)的BCS裝置(7)是只用1個彈簧(7b)感知壓縮機(4)的壓力而使燃料噴射泵(7)動作的，當不在非常低的轉(zhuǎn)速區(qū)域時，雖然發(fā)揮渦輪增壓器(8)的本來的機能，但是BCS裝置(7)不能用1個彈簧(7b)線性特性使渦輪增壓器的機能得到充分發(fā)揮。
即，由于在車輛起動或突然加速時，由壓縮機(4)瞬間使大量空氣被吸入，分別供給氣缸(1)和BCS裝置(7)，因而就有高壓作用在BCS裝置(7)上，由BCS裝置(7)的高壓一邊瞬間地壓縮1個彈簧(7b)、一邊縮減體積，由此使燃料噴射泵(6)動作，將與空氣量相比、更多的燃料供給氣缸(1)。因此，雖然與空氣量相比，供給非常多的燃料，但實質(zhì)上卻如圖4的曲線所示，由于與壓力上升相比轉(zhuǎn)矩緩慢地上升，因而就不能得到高輸出功率。
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而作出的，其目的是提供一種柴油機用的2級BCS裝置，它是將2個彈簧雙重地重疊在BCA裝置內(nèi)，使這2個彈簧有設(shè)定的高度差。這樣，即使在車輛起動或突然加速時有瞬間的高壓作用，也能由2個彈簧的合力保持空燃比，從而能得到最大力矩。
為了達到上述目的而作出的本發(fā)明的柴油機的2級BCS裝置，在柴油機的渦輪增壓發(fā)動機中，該渦輪增壓發(fā)動機是由以下部分構(gòu)成，即、與氣缸的排氣管相連、由高溫高壓的排出氣體驅(qū)動回轉(zhuǎn)的渦輪；與渦輪同軸地相接、接受回轉(zhuǎn)力而使空氣壓縮后供到氣缸的吸氣管的壓縮機；由壓縮機輸出的壓縮空氣作用而動作的BCS裝置；由BCS裝置調(diào)節(jié)氣缸的燃料量的燃料噴射泵；其特征在于上述BCS裝置由以下部分構(gòu)成，即、在上部形成流入口、以便流入經(jīng)壓縮機壓縮的高壓空氣、在內(nèi)部底面、呈同心圓地形成雙重彈簧設(shè)置溝的外殼；密閉地設(shè)置在外殼內(nèi)部的中間部的隔膜；成一體地與隔膜中間部相連、使燃料噴射泵動作的致動器；在外殼的雙重彈簧溝里重疊成雙重、使它們之間有設(shè)定的高度差、同時由其中的一個彈性地支持隔膜的2級彈簧。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用本發(fā)明形成的空氣壓力和力矩的關(guān)系曲線圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)的渦輪增壓器發(fā)動機的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖4是用以前的BCS裝置形成的空氣壓和燃料量的關(guān)系曲線圖。
下面、參照著附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細的說明。圖3是表示柴油機的渦輪增壓器發(fā)動機概括的結(jié)構(gòu)圖。將圖3與圖1相結(jié)合地進行說明，符號(1)表示發(fā)動機氣缸，形成有吸氣管(1a)和排氣管(1b)，由活塞(1c)的往復(fù)移動而進行吸入、壓縮、爆發(fā)、排氣等4個沖程。
符號(3)是渦輪，它與排氣管(1b)相連，由高溫、高壓的排出氣體(2)使其回轉(zhuǎn)。符號(4)是壓縮機，它與渦輪(3)同軸地連接，接受回轉(zhuǎn)力而使空氣(5)壓縮后供到氣缸(1)的吸氣管(1a)。圖1是表示本發(fā)明的2級BCS裝置(7)的結(jié)構(gòu)圖，符號(71)是內(nèi)部形成空氣室(71d)的殼體，上部形成與圖3的壓縮機(4)相連的空氣流入口(71a)，內(nèi)部底面上呈同心圓地形成雙重的彈簧設(shè)置溝(71b)(71c)。
符號(72)是密閉地設(shè)置在殼體(71)內(nèi)部的中間部位的隔膜，由壓縮機(4)通過流入口(71a)流入上部側(cè)的空氣室(71d)的高壓空氣壓作用時，隔膜(72)被向下曲伸地彎曲，這時，由2級彈簧(74)(75)以彈簧常數(shù)的合力、分級地將其支持，使致動器(73)逐漸地與空氣壓成比例地被加壓。
符號(73)是成一體地與隔膜(72)的中間部相連的致動器，在渦輪(3)處于低速區(qū)域時，使燃料噴射泵(6)動作，以調(diào)節(jié)燃料量。
符號(74)(75)是2級彈簧，它們重疊成雙重地設(shè)置在殼體(71)的雙重彈簧設(shè)置溝(71b)(71c)里，有設(shè)定的高度差，同時，其中的一個用彈力支持隔膜(72)。
下面、參照著圖3來說明本發(fā)明的實施例的作用。
在利用被排出到氣缸(1)的排氣管(1b)里的高溫高壓的排出氣體(2)使渦輪(3)回轉(zhuǎn)時，就使與這渦輪(3)同軸相連接的壓縮機(4)回轉(zhuǎn)，該壓縮機(4)吸入大氣中的空氣(5)并對其加壓后，通過吸氣管(1a)將空氣強制地供到發(fā)動機的氣缸(1)中。
另一方面，由壓縮機(4)的回轉(zhuǎn)形成的壓縮空氣的壓力傳入到本發(fā)明的圖1所示的2級BCS裝置(7)，使BCS裝置(7)內(nèi)的壓力上升，上升的壓力作用在隔膜(72)側(cè)上，在克服被設(shè)定的1級彈簧(74)的初始張力之前，燃料噴射泵(6)的燃料量沒有變化。
但是，在車輛起動或突然加速時，由壓縮機(4)瞬間吸入的較多空氣量分別被供給氣缸(1)和圖2的2級BCS裝置(7)，高壓作用在BCS裝置(7)上，由流入到上側(cè)空氣室(71d)的高壓的壓縮空氣使隔膜(72)瞬間壓縮1級彈簧(74)，一旦1級彈簧(74)被壓縮到被設(shè)定的間隔(X)，隔膜(72)就與2級彈簧(75)相接觸，同時壓縮2個彈簧(74)(75)。
這時，致動器(73)受壓，如它的下降量那樣程度地將壓力作用在燃料噴射泵(6)上。
但是，由高壓的壓縮空氣壓縮的2個彈簧(74)(75)以彈簧常數(shù)的合力，彈性地支持隔膜(72)，使急驟的高壓的空氣壓逐漸緩和，從而使致動器(73)的急驟下降變成逐漸地下降。因此，就與致動器(73)的逐漸的下降成比例地使燃料噴射泵(6)動作，就能將壓縮機(4)供給的空氣量和由燃料噴射泵(6)供給的燃料量的空燃比保持成設(shè)定值地在氣缸(1)內(nèi)充分燃燒，從而得到最大的轉(zhuǎn)矩。
由此可見，如圖2的曲線所示，在空氣壓急驟上升時，一邊將1級彈簧(74)壓縮、一邊與空氣量成比例地急驟供給較多的燃料量，在2級彈簧(75)被壓縮，2個彈簧(74)(75)同時被壓縮的情況下，以彈簧常數(shù)確定的合力，與空氣量成比例地緩慢地供給燃料量，因此，與現(xiàn)有技術(shù)的力矩相比，本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩是由壓力的上升逐漸地提高的。
在將2個彈簧雙重地重疊設(shè)置在BCS裝置內(nèi)、并使它們有設(shè)定的高度差，即使在車輛起動或突然加速時受到瞬間的高壓作用，也能用2個彈簧的合力保持設(shè)定的空燃比，能得到最大的轉(zhuǎn)矩，因此能在發(fā)動機的低速區(qū)域有效地提高輸出功率。
權(quán)利要求
1，一種柴油機的2級增壓補償系統(tǒng)裝置，在柴油機的渦輪增壓發(fā)動機中，該渦輪增壓發(fā)動機由以下部分構(gòu)成，即、與氣缸的排氣管相連接、由高溫高壓的排出氣體驅(qū)動回轉(zhuǎn)的渦輪；與渦輪同軸地相接、接受回轉(zhuǎn)力而使空氣壓縮后供到氣缸的吸氣管的壓縮機；由壓縮機輸出的壓縮空氣而動作的BCS裝置；由BCS裝置調(diào)節(jié)氣缸的燃料量的燃料噴射泵；其特征在于上述BCS裝置由以下部分構(gòu)成，即、在上部形成流入口、以便流入經(jīng)壓縮機壓縮的高壓空氣、在內(nèi)部底面、呈同心圓地形成雙重彈簧設(shè)置溝的外殼；密閉地設(shè)置在外殼內(nèi)部的中間部的隔膜；成一體地與隔膜中間部相連、使燃料噴射泵動作的致動器；在外殼的雙重彈簧溝里重疊成雙重、使它們之間有設(shè)定的高度差、同時由其中的一個彈性地支持隔膜的2級彈簧。
全文摘要
一種柴油機的2級增壓補償系統(tǒng)裝置,它即使在車輛起動或突然加速時有瞬間的高壓作用,也能由2個彈簧的合力將空燃比保持,從而能得到最大的力矩。其中,BCS裝置包括:上部形成流入口、以便流入經(jīng)壓縮機壓縮的高壓空氣,內(nèi)部底面呈同心圓地形成彈簧設(shè)置溝的外殼;設(shè)置在外殼內(nèi)部的中間部的隔膜;與隔膜中間部相連、使燃料噴射泵動作的致動器;在外殼的彈簧溝里重疊成雙重、有設(shè)定的高度差、同時由其中的一個支持隔膜的2級彈簧。
文檔編號F02D1/06GK1187580SQ9712247
公開日1998年7月15日 申請日期1997年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月12日
發(fā)明者金世瑛 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社