專利名稱：壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器。能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中改變噴油時(shí)間，尤其是使得柴油機(jī)噴油時(shí)間能從進(jìn)氣上止點(diǎn)開始到壓縮上止點(diǎn)之間可以任意調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
均質(zhì)充量壓燃點(diǎn)火(HCCI)作為一種新型的內(nèi)燃機(jī)燃燒方式，被認(rèn)為是滿足未來(lái)嚴(yán)格排放法規(guī)的重要技術(shù)手段，是內(nèi)燃機(jī)燃燒技術(shù)的重大進(jìn)步。在柴油機(jī)上實(shí)現(xiàn)HCCI燃燒時(shí)，是把柴油在進(jìn)氣過(guò)程或壓縮過(guò)程的初期就開始噴射，目的是增加燃油和空氣的霧化混合時(shí)間。其主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)燃油與空氣達(dá)到均質(zhì)的預(yù)混合壓燃燃燒，不存在傳統(tǒng)柴油機(jī)的局部高溫和局部富油區(qū)。因此HCCI燃燒的NOx和微粒排放遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)柴油機(jī)。采用HCCI燃燒可以使NOx排放降低到原柴油機(jī)的2％，微粒排放也很少，而且主要是SOF，很容易用氧化催化劑除掉。目前柴油機(jī)的噴油時(shí)間在工作的時(shí)候不能從進(jìn)氣上止點(diǎn)開始到壓縮上止點(diǎn)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。若把噴油時(shí)間固定在進(jìn)氣過(guò)程開始噴射，則柴油機(jī)進(jìn)行冷起動(dòng)非常困難，采用HCCI燃燒工作方式只能在發(fā)動(dòng)機(jī)熱狀態(tài)時(shí)實(shí)現(xiàn)。若把噴油時(shí)間固定在壓縮上止點(diǎn)前曲軸轉(zhuǎn)角20°CA左右噴射，柴油機(jī)工作在傳統(tǒng)方式，但又不能實(shí)現(xiàn)HCCI燃燒方式。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有柴油機(jī)噴油提前角在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中不可調(diào)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)HCCI燃燒，提供一種為實(shí)現(xiàn)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器。使柴油機(jī)的噴油時(shí)間從進(jìn)氣上止點(diǎn)開始到壓縮上止點(diǎn)之間可以任意調(diào)節(jié)。在保證柴油機(jī)能進(jìn)行傳統(tǒng)工作方式的同時(shí)，又能實(shí)現(xiàn)在工作過(guò)程中向HCCI燃燒工作方式轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合附圖說(shuō)明如下壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器，主要由正時(shí)齒輪、齒輪室和驅(qū)動(dòng)軸組成，正時(shí)齒輪10通過(guò)一對(duì)軸承12被支撐在齒輪室11和齒輪室蓋9之間，正時(shí)齒輪10經(jīng)過(guò)滑動(dòng)套7、連接套8轉(zhuǎn)動(dòng)軸13，滑動(dòng)套7的左端裝有連接蓋3，拉桿1通過(guò)推力軸承2裝在連接蓋3上。
所說(shuō)的正時(shí)齒輪10和滑動(dòng)套7之間采用螺旋花鍵6相連接，滑動(dòng)套7和連接套8之間采用直線花鍵5相連接。
所說(shuō)的正時(shí)齒輪10和滑動(dòng)套7之間采用直線花鍵5相連接，滑動(dòng)套7和連接套8之間采用螺旋花鍵6相連接。
所說(shuō)的正時(shí)齒輪10和滑動(dòng)套7之間，滑動(dòng)套7和連接套8之間都采用螺旋花鍵6相連接方式。
所說(shuō)的滑動(dòng)套7在軸線方向的初始固定位置在左端或右端。
所說(shuō)的軸13可以是柱塞式凸輪軸或分配泵的驅(qū)動(dòng)軸。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1、正時(shí)齒輪10被一對(duì)軸承12支撐在齒輪室11和齒輪室蓋9之間，而不是靠凸輪軸13支撐正時(shí)齒輪10。
2、正時(shí)齒輪10經(jīng)過(guò)滑動(dòng)套7、連接套8轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞式凸輪軸或分配泵的驅(qū)動(dòng)軸13。
3、滑動(dòng)套7在軸線方向相對(duì)正時(shí)齒輪10和連接套8可以左右移動(dòng)。
4、正時(shí)齒輪10和滑動(dòng)套7之間采用螺旋花鍵6相連接?；瑒?dòng)套7和連接套8之間采用直線花鍵5相連接。或者正時(shí)齒輪10和滑動(dòng)套7之間采用直線花鍵5相連接?；瑒?dòng)套7和連接套8之間采用螺旋花鍵6相連接。也可以正時(shí)齒輪10和滑動(dòng)套7之間，滑動(dòng)套7和連接套8之間都采用螺旋花鍵6相連接方式。
5、滑動(dòng)套7在正時(shí)齒輪10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠螺旋花鍵6產(chǎn)生的軸向分力向右移動(dòng)；依靠拉桿1經(jīng)推力軸承2、連接蓋3拉動(dòng)滑動(dòng)套7向左移動(dòng)，拉桿1的位置決定滑動(dòng)套7在軸線方向的位置。
6、拉桿1能相對(duì)滑動(dòng)套罩4左右移動(dòng)，但不能相對(duì)滑動(dòng)套罩4轉(zhuǎn)動(dòng)，連接蓋3隨著滑動(dòng)套7一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)能使柴油機(jī)的噴油時(shí)間從進(jìn)氣上止點(diǎn)開始到壓縮上止點(diǎn)之間可以任意調(diào)節(jié)。在保證柴油機(jī)能進(jìn)行傳統(tǒng)工作方式的同時(shí)，又能實(shí)現(xiàn)在工作過(guò)程中向HCCI工作方式轉(zhuǎn)換。使柴油機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性更好，污染物的排放減少，并且燃油在進(jìn)氣過(guò)程中高壓噴射，不但霧化強(qiáng)度大，而且霧化時(shí)間長(zhǎng)，可大大提高HCCI工作方式的功率范圍。


圖-1a噴油提前角調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)主視圖。
圖-1b噴油提前角調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖-1c噴油提前角調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖-2噴油提前角向后調(diào)節(jié)時(shí)序圖。
圖-3調(diào)節(jié)器滑動(dòng)套的軸向位置改變示意圖。
圖-4噴油提前角向前調(diào)節(jié)時(shí)序圖。
1-拉桿2-推力軸承3-連接蓋4-滑動(dòng)套罩5-直線花鍵6-螺旋花鍵7-滑動(dòng)套8-連接套9-齒輪室蓋10-正時(shí)齒輪11-齒輪室12-軸承13-凸輪軸/驅(qū)動(dòng)軸具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其工作過(guò)程進(jìn)一步說(shuō)明。
該調(diào)解器主要由拉桿1、推力軸承2、連接蓋3、滑動(dòng)套7、連接套8、正時(shí)齒輪10、軸承12、凸輪軸13等組成。正時(shí)齒輪10經(jīng)過(guò)一對(duì)軸承12被支撐在齒輪室11和齒輪室蓋9之間。正時(shí)齒輪10經(jīng)過(guò)滑動(dòng)套7、連接套8轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸13。正時(shí)齒輪10和滑動(dòng)套7之間采用螺旋花鍵6相連接。滑動(dòng)套7和連接套8之間采用直線花鍵5相連接。當(dāng)滑動(dòng)套7在軸線方向相對(duì)正時(shí)齒輪10和連接套8左右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)套7和連接套8之間的轉(zhuǎn)角不發(fā)生改變；而滑動(dòng)套7和正時(shí)齒輪10之間的轉(zhuǎn)角要發(fā)生相對(duì)改變，從而改變正時(shí)齒輪10與凸輪軸13之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角。通過(guò)改變滑動(dòng)套7在軸線方向的相對(duì)位置，達(dá)到凸輪軸13相對(duì)正時(shí)齒輪10之間的轉(zhuǎn)角改變，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)能在傳統(tǒng)噴油工作方式和HCCI工作方式在之間的轉(zhuǎn)換。
實(shí)施例1結(jié)合圖-1和圖-2對(duì)本實(shí)用新型的第一種使用方法進(jìn)行說(shuō)明首先經(jīng)拉桿1把滑動(dòng)套7固定到軸線方向左邊位置，當(dāng)正時(shí)齒輪10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這時(shí)恰好是正時(shí)齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸13在第一曲軸循環(huán)的壓縮上止點(diǎn)前20°CA開始噴油，即柴油機(jī)處在傳統(tǒng)噴油方式工作。當(dāng)在第一曲軸循環(huán)的噴油之后，做功過(guò)程開始時(shí)把拉桿1放松，使滑動(dòng)套7依靠正時(shí)齒輪10作用在螺旋花鍵6上產(chǎn)生的軸向力從左邊移動(dòng)到右邊位置。在滑動(dòng)套7向右邊移動(dòng)過(guò)程中，正時(shí)齒輪10繼續(xù)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而凸輪軸13停止轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪軸13相對(duì)正時(shí)齒輪10停止轉(zhuǎn)動(dòng)的角度恰好是凸輪軸轉(zhuǎn)角10°(曲軸轉(zhuǎn)角20°CA)+第一曲軸循環(huán)的做功+排氣對(duì)應(yīng)的角度。當(dāng)滑動(dòng)套7移動(dòng)到右邊位置以后，滑動(dòng)套7把驅(qū)動(dòng)力傳遞給凸輪軸13，凸輪軸13又開始重新被正時(shí)齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)它在第一凸輪軸循環(huán)的做功、排氣過(guò)程，由于第一凸輪軸循環(huán)的噴油時(shí)間是在該循環(huán)的壓縮過(guò)程終了已經(jīng)噴射，所以該循環(huán)的做功過(guò)程不再噴油。第一凸輪軸循環(huán)的做功、排氣對(duì)應(yīng)是第二曲軸循環(huán)的進(jìn)氣、壓縮過(guò)程。第二曲軸循環(huán)的做功、排氣對(duì)應(yīng)第二凸輪軸循環(huán)的進(jìn)氣、壓縮過(guò)程。在第三曲軸循環(huán)的進(jìn)氣開始時(shí)，正好是第二凸輪軸循環(huán)的做功過(guò)程，由于20°CA提前角度已經(jīng)被滑動(dòng)套7的移動(dòng)調(diào)整為0°CA提前角，所以在第三循環(huán)的進(jìn)氣過(guò)程一開始就噴射柴油，實(shí)現(xiàn)HCCI工作方式?；瑒?dòng)套7位置不變，以后的每個(gè)工作循環(huán)一直保持著在進(jìn)氣過(guò)程開始時(shí)噴油。如果改變滑動(dòng)套7位置就能調(diào)節(jié)不同的噴油提前角。但在第二曲軸循環(huán)中，沒(méi)有噴油過(guò)程，要依靠發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性進(jìn)入到第三循環(huán)，并且在該循環(huán)開始進(jìn)氣時(shí)噴油，完成柴油機(jī)由傳統(tǒng)噴油方式向HCCI工作方式轉(zhuǎn)換。
實(shí)施例2結(jié)合圖-3所示實(shí)施例和圖-4對(duì)本實(shí)用新型的第二種使用方法進(jìn)行說(shuō)明首先滑動(dòng)套7處在軸線方向的右邊位置，并且當(dāng)正時(shí)齒輪10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這時(shí)恰好是正時(shí)齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸13在第一曲軸循環(huán)的壓縮上止點(diǎn)前20°CA開始噴油，即柴油機(jī)處在傳統(tǒng)噴油方式工作。當(dāng)在第一曲軸循環(huán)的噴油之后，在做功開始到排氣過(guò)程結(jié)束時(shí)間內(nèi)快速拉動(dòng)拉桿1，使滑動(dòng)套7從右邊移動(dòng)到左邊位置。在這個(gè)過(guò)程中，凸輪軸13除了隨著正時(shí)齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)完該循環(huán)的做功、排氣過(guò)程，而且由于滑動(dòng)套7從右邊移動(dòng)到左邊某一位置，滑動(dòng)套7的螺旋花鍵6使滑動(dòng)套7相對(duì)正時(shí)齒輪10又向前轉(zhuǎn)動(dòng)了第二凸輪軸循環(huán)的進(jìn)氣+壓縮對(duì)應(yīng)的角度-凸輪軸轉(zhuǎn)角10°(曲軸轉(zhuǎn)角20°CA)，即在這個(gè)過(guò)程中，凸輪軸13共轉(zhuǎn)過(guò)了第一凸輪軸循環(huán)的做功+排氣+第二循環(huán)的進(jìn)氣+壓縮過(guò)程對(duì)應(yīng)的角度-凸輪軸轉(zhuǎn)角10°。當(dāng)?shù)诙S循環(huán)開始進(jìn)氣時(shí)，第二凸輪軸循環(huán)剛好是做功過(guò)程，即在第二曲軸循環(huán)開始進(jìn)氣時(shí)噴油，實(shí)現(xiàn)HCCI工作方式?；瑒?dòng)套7位置不變，以后的每個(gè)工作循環(huán)一直保持著在進(jìn)氣過(guò)程開始時(shí)噴油。如果改變滑動(dòng)套7位置就能調(diào)節(jié)不同的噴油提前角。完成柴油機(jī)由傳統(tǒng)噴油方式向HCCI工作方式轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器，它由正時(shí)齒輪、齒輪室和驅(qū)動(dòng)軸組成，其特征在于正時(shí)齒輪(10)通過(guò)一對(duì)軸承(12)被支撐在齒輪室(11)和齒輪室蓋(9)之間，正時(shí)齒輪(10)經(jīng)過(guò)滑動(dòng)套(7)、連接套(8)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)，滑動(dòng)套(7)的左端裝有連接蓋(3)，拉桿(1)通過(guò)推力軸承(2)裝在連接蓋(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器，其特征在于所說(shuō)的正時(shí)齒輪(10)和滑動(dòng)套(7)之間采用螺旋花鍵(6)相連接，滑動(dòng)套(7)和連接套(8)之間采用直線花鍵(5)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器，其特征在于所說(shuō)的正時(shí)齒輪(10)和滑動(dòng)套(7)之間采用直線花鍵(5)相連接，滑動(dòng)套(7)和連接套(8)之間采用螺旋花鍵(6)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器，其特征在于所說(shuō)的正時(shí)齒輪(10)和滑動(dòng)套(7)之間，滑動(dòng)套(7)和連接套(8)之間都采用螺旋花鍵(6)相連接方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器，其特征在于所說(shuō)的滑動(dòng)套(7)在軸線方向的初始固定位置在左端或右端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器，其特征在于所說(shuō)的軸(13)可以是柱塞式凸輪軸或分配泵的驅(qū)動(dòng)軸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器。目的在于克服現(xiàn)有柴油機(jī)噴油提前角不可調(diào)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)HCCI燃燒，使柴油機(jī)的噴油時(shí)間從進(jìn)氣上止點(diǎn)開始到壓縮上止點(diǎn)之間可以任意調(diào)節(jié)。在保證柴油機(jī)能進(jìn)行傳統(tǒng)工作方式的同時(shí)，又能實(shí)現(xiàn)在工作過(guò)程中向HCCI燃燒工作方式轉(zhuǎn)換。具體方案是一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角調(diào)節(jié)器，它由正時(shí)齒輪、齒輪室和驅(qū)動(dòng)軸組成，其特征在于正時(shí)齒輪(10)通過(guò)一對(duì)軸承(12)被支撐在齒輪室(11)和齒輪室蓋(9)之間，正時(shí)齒輪(10)經(jīng)過(guò)滑動(dòng)套(7)、連接套(8)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)，滑動(dòng)套(7)的左端裝有連接蓋(3)，拉桿(1)通過(guò)推力軸承(2)裝在連接蓋(3)上。
文檔編號(hào)F02M59/20GK2926556SQ20062002870
公開日2007年7月25日 申請(qǐng)日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者方顯忠, 劉巽俊 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)