專利名稱：燃油真空氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本設(shè)計(jì)涉及一種燃油氣化裝置。
技術(shù)背景
燃油的燃燒必需與空氣相混合，形成可燃混合氣。而在內(nèi)燃機(jī)上，燃油與 空氣的混合，主要通過化油器或噴油嘴等裝置完成。
發(fā)明內(nèi)容
本設(shè)計(jì)主要是通過創(chuàng)造一種真空或高真空的環(huán)境來實(shí)現(xiàn)燃油的氣化。它主
要有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種是往復(fù)式結(jié)構(gòu)，另一種是抽氣式結(jié)構(gòu)。
往復(fù)式燃油真空氣化裝置(圖1):主要由噴油器、氣缸、活塞、連桿、氣閥 等組成。其結(jié)構(gòu)與作用是噴油器、氣閥分別安裝于氣缸上，活塞安裝于氣缸 內(nèi)，連桿一端與活塞相連。連桿另一端與動力機(jī)構(gòu)相連，為活塞在氣缸中的往復(fù) 運(yùn)動提供動力；活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動，其作用為實(shí)現(xiàn)氣缸內(nèi)真空環(huán)境的形 成與氣缸內(nèi)外氣體的交換；噴油器又跟供油裝置相連，其作用是向氣缸內(nèi)注入 燃油；氣閥是氣缸內(nèi)外氣體交換的通道。而其運(yùn)作過程是當(dāng)活塞位于上止點(diǎn) 時(shí)，氣閥關(guān)閉；活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動，氣缸內(nèi)真空環(huán)境形成；噴油器向氣缸內(nèi)注 入燃油，燃油氣化；活塞繼續(xù)向下止點(diǎn)運(yùn)動，氣閥打開，空氣進(jìn)入氣化室形成 混合氣；活塞到達(dá)下止點(diǎn)，開始上行并進(jìn)行排氣；活塞到達(dá)上止點(diǎn)，氣缸內(nèi)混 合氣被完全排出，氣閥關(guān)閉。
抽氣式燃油真空氣化裝置(圖2)。其主要組成為噴油器、氣化室與抽氣機(jī) 等。其結(jié)構(gòu)是噴油器安裝在氣化室上，氣化室與抽氣機(jī)連通。而其運(yùn)作過程 是通過啟動抽氣機(jī)，直接排出氣化室內(nèi)氣體使真空或高真空環(huán)境形成，然后噴 油器向氣化室內(nèi)注入燃油，被氣化燃油隨抽氣機(jī)被排出。
燃油的氣化除了與氣壓有關(guān)之外，還跟燃油的揮發(fā)性、溫度等的自身或環(huán) 境因素有關(guān)；所以就不同的情況可以對燃油或氣化裝置進(jìn)行加熱等的處理，以 提高氣化效率。
在本設(shè)計(jì)中，噴油器可以以噴注的方式進(jìn)行供油。它的好處是噴油器噴油時(shí) 能形成油膜與碎屑，有效增加燃油在真空或高真空環(huán)境中的蒸發(fā)面積。但值得 注意的是，如果燃油不能及時(shí)氣化就會形成濕壁。當(dāng)濕壁發(fā)生在氣缸內(nèi)壁時(shí)， 燃油就有可能與潤滑油互溶導(dǎo)致?lián)p失。當(dāng)濕壁發(fā)生在活塞頂時(shí)，因沒有潤滑油 的關(guān)系，燃油能繼續(xù)氣化或進(jìn)入到下一氣化循環(huán)之中被二次利用。所以，當(dāng)濕 壁不能避免時(shí)，可通過調(diào)整噴油角度來控制濕壁范圍，提高燃油利用率。當(dāng)然， 以噴注方式供油并不是唯一的供油方式，只要能保障燃油的氣化效果，其他的 供油方式也是可以使用的。
氣閥主要用以控制進(jìn)排氣，但它同樣能影響油汽與空氣混合的效果。進(jìn)排 氣效率的高低主要取決于進(jìn)排氣面積的大小，而混合效果的好壞又取決于油汽 與空氣的附著面積的大小。使用多孔式氣閥設(shè)計(jì)一方面能保障足夠進(jìn)排氣面積另一方面可讓進(jìn)入氣缸的空氣形成多股氣流增加油氣與空氣的附著面積，還可 以通過調(diào)整氣流入缸角度讓混合氣在缸內(nèi)形成渦流提高混合效果。
有益效果
本設(shè)計(jì)用于內(nèi)燃機(jī)上能提高內(nèi)燃機(jī)的總體性能，包括動力輸出、排放與油 耗。高質(zhì)量可燃混合氣使得燃燒更充分，實(shí)現(xiàn)能量釋放最大化；同時(shí)還能提高 燃燒速度，讓能量密度更高，這些都有利于動力輸出的提升與油耗的降低。另 外，可燃混合氣的充分燃燒能減少因燃燒不充分而產(chǎn)生的污染物，如一氧化碳、 碳?xì)浠衔?、顆粒物等；而燃燒時(shí)間的縮短，則有利于減少因高溫燃燒而產(chǎn)生 的污染物，如一氧化氮等。
本設(shè)計(jì)能優(yōu)化燃油處理，有效簡化內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣系結(jié)構(gòu)，降低控制復(fù)雜性?，F(xiàn) 行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣技術(shù)主要包括多氣門技術(shù)、增壓技術(shù)、進(jìn)氣管可變技術(shù)、氣門 可變技術(shù)等。
多氣門技術(shù)與增壓技術(shù)比較直觀，是通過增大進(jìn)氣面積與進(jìn)氣壓力來增加 進(jìn)氣量。
進(jìn)氣管可變技術(shù)是把改變進(jìn)氣管長度或粗細(xì)，來提高內(nèi)燃機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí) 的扭矩輸出。 一般認(rèn)為，該項(xiàng)技術(shù)能使進(jìn)氣管內(nèi)空氣發(fā)生共振，從而優(yōu)化進(jìn)氣、 提高燃燒效率。但是個(gè)人認(rèn)為這種共振論是值得商榷的。假如共振真的存在， 它必然對氣缸的進(jìn)氣產(chǎn)生一種力的作用。當(dāng)這種力的方向與進(jìn)氣方向一致時(shí)氣 缸的進(jìn)氣量增加，當(dāng)力的方向與進(jìn)氣方向相反時(shí)氣缸的進(jìn)氣受阻進(jìn)氣量減少。 但是應(yīng)當(dāng)注意的是，如果僅僅是為了控制進(jìn)氣量為什么不直接通過節(jié)氣門來完
成，而非得去改變進(jìn)氣管長度與粗細(xì)，這從功能的角度上看并不合理。的確， 進(jìn)氣管加長、變細(xì)能增加進(jìn)氣阻力減少進(jìn)氣量，但是它同時(shí)降低了進(jìn)氣管中的 氣壓，當(dāng)噴油器在進(jìn)氣管內(nèi)噴油時(shí)，較低的氣壓會使得被噴出的燃油表面張力 降低，燃油霧化效果提高，從而提高了混合氣的質(zhì)量。應(yīng)該說進(jìn)氣管可變技術(shù) 并不是一種用以控制進(jìn)氣的技術(shù)，而是一種燃油的處理技術(shù)。
氣門可變技術(shù)'是一種通過控制氣門正時(shí)或升程來調(diào)節(jié)氣缸進(jìn)氣的技術(shù)。 它能增加氣缸相對進(jìn)氣量是一項(xiàng)進(jìn)氣控制技術(shù)，這是可以肯定的。但這里有一 個(gè)有趣的現(xiàn)象，就是一般采用了氣門可變技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)，都不會同時(shí)使用增壓 技術(shù)(燃油缸內(nèi)直噴內(nèi)燃機(jī)除外)。盡管氣門可變內(nèi)燃機(jī)能增加氣缸進(jìn)氣量，但 它仍是自然吸氣的，進(jìn)氣效率是比不上增壓內(nèi)燃機(jī)的。增壓技術(shù)會鵬高內(nèi)燃機(jī) 的功率輸出，而氣門可變技術(shù)能降低油耗與排放，它們本來應(yīng)該是一對效果互補(bǔ) 的技術(shù)?？山?jīng)過多年的發(fā)展它們沒有被放在一起使用，這或許可以證明這兩種 技術(shù)之間存在一些不能兼容的地方。從進(jìn)氣分析，內(nèi)燃機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，通過控 制氣門正時(shí)或升程來降低氣缸進(jìn)氣阻力或延長進(jìn)氣時(shí)間，從而增加氣缸的進(jìn)氣 量，但是進(jìn)氣管的進(jìn)氣阻力并沒有因而改變；也就是說，它僅僅改變了氣缸的 進(jìn)氣效率，而沒改變進(jìn)氣管的進(jìn)氣效率，當(dāng)氣門控制改變時(shí)，進(jìn)氣管與氣缸之 間的進(jìn)氣效率比值發(fā)生變化，使得進(jìn)氣管內(nèi)氣壓也隨之發(fā)生改變，形成氣壓相 對可控的效果。氣門可變技術(shù)在增加氣缸進(jìn)氣之余，又能利用進(jìn)氣管中的低壓 環(huán)境來優(yōu)化燃油的霧化效果。假如同時(shí)使用增壓技術(shù)，必然會破壞進(jìn)氣管中的這種平衡狀態(tài)，盡管能增加進(jìn)氣量，但也同時(shí)影響到燃油的霧化效果，是得不 償失的。
本裝置是一個(gè)獨(dú)立機(jī)構(gòu)，不受進(jìn)氣管內(nèi)氣壓影響，對于現(xiàn)行的進(jìn)氣可變技術(shù) 而言(包括進(jìn)氣管可變技術(shù)、氣門可變技術(shù))，它的燃油氣化效果更理想、更穩(wěn) 定，結(jié)構(gòu)更簡單，能有效簡化內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)；同時(shí)它不受內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速限制，是 一種適用于全轉(zhuǎn)速的技術(shù)，無需在機(jī)構(gòu)內(nèi)或不同的機(jī)構(gòu)間進(jìn)行頻繁調(diào)整或撤換， 降低內(nèi)燃機(jī)管理的復(fù)雜性；還有它與現(xiàn)行進(jìn)氣技術(shù)能同時(shí)使用，與增壓技術(shù)完 全兼容，良好的技術(shù)兼容性為內(nèi)燃機(jī)的性能提升提供更大的空間；除了使用傳 統(tǒng)的燃油之外，它還可以使用一些其他的液態(tài)燃料。


圖i為往復(fù)式燃油真空氣化裝置示意圖
圖2為抽氣式燃油真空氣化裝置示意圖 1-噴油器2-氣閥3-氣缸4-活塞5-連桿6-氣化室7-抽氣機(jī)
具體實(shí)施方式
由噴油器(1)、氣閥(2)、氣缸(3)、活塞(4)、連桿(5)組成，其中噴 油器(1)與氣閥(2)安裝在氣缸(3)上，活塞(4)安裝在氣缸(3)內(nèi)，連 桿(5) —端與活塞(4)相連。
權(quán)利要求1.一種燃油真空氣化裝置包括噴油器(1)、氣閥(2)、氣缸(3)、活塞(4)、連桿(5)，其特點(diǎn)是噴油器(1)與氣閥(2)安裝在氣缸(3)上，活塞(4)安裝在氣缸(3)內(nèi)，連桿(5)一端與活塞(4)相連。
2. —種燃油真空氣化裝置包括噴油器(1)、氣化室(6)、抽氣機(jī)(7)，其特點(diǎn) 是噴油器(1)安裝在氣化室(6)上，抽氣機(jī)(7)與氣化室(6)連通。
專利摘要一種燃油真空氣化裝置，包括噴油器、氣閥、氣缸、活塞、連桿，或噴油器、氣化室、抽氣機(jī)等組成。氣缸中活塞的運(yùn)動，或抽氣機(jī)對氣化室的排氣作用，致使在氣缸或氣化室中形成真空或高真空環(huán)境，并通過這種真空或高真空環(huán)境使燃油氣化。
文檔編號F02M17/00GK201310417SQ20082013179
公開日2009年9月16日 申請日期2008年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月25日
發(fā)明者鄭祺昌 申請人:鄭祺昌