專利名稱:內(nèi)燃機(jī)的燃油分配器的制作方法
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，比如汽車用的帶電子控制燃油噴射系統(tǒng)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，具體說，涉及內(nèi)燃機(jī)上用的燃油分配裝置，包括帶輔助霧化器的噴油閥。
電子技術(shù)在汽車工業(yè)中的最新進(jìn)展是應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)部件上，并有若干種控制技術(shù)，諸如提前點(diǎn)火電子控制和燃油噴射電子控制裝置等，已經(jīng)投入實(shí)際使用。特別是在控制電路中引入微型計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)更精密的控制。
然而，在一些性能方面電子燃油噴射系統(tǒng)還趕不上傳統(tǒng)的化油器供油系統(tǒng)，并且，就其成本與可靠性來說，電子系統(tǒng)也還不完善。減少噴油閥的數(shù)目，降低噴油閥的供油壓力，以及減小油泵的排量，是降低電子燃油噴射系統(tǒng)成本的一些可能途徑。減少了噴油閥數(shù)目后，每個(gè)噴油閥須供應(yīng)多個(gè)汽缸。但是，由于噴油閥所提供的燃油液滴較大，且不均勻，由一個(gè)噴油閥向多個(gè)汽缸供油便很難均勻，這就使排放廢氣的純凈率和燃油燃燒效率下降，其結(jié)果使耗油率和廢氣的含毒量上升。
為了向所有汽缸均勻供油，需要縮小進(jìn)氣管入口段的截面積，以形成一集氣室，但這樣做的結(jié)果增加了進(jìn)氣管阻力，因而也不利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
為了以較少的噴油閥向所有汽缸均勻供油，有一種已知的方法，如美國(guó)書USP2949900和USP4106459所介紹，采用一種叫做“霧化器”的超聲裝置產(chǎn)生細(xì)小的油滴。這一系統(tǒng)的基本構(gòu)思是，使由單個(gè)噴油器噴出的油經(jīng)過霧化器處理，再供給多個(gè)汽缸，以獲得燃油對(duì)所有汽缸的均勻分配，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能。然而，由于噴油閥只有一個(gè)，這種常規(guī)系統(tǒng)對(duì)于高功率發(fā)動(dòng)機(jī)不很適用，而且，就應(yīng)付供油閥的失效來說，也缺乏可靠性。
單噴油閥系統(tǒng)的缺點(diǎn)很自然地引出用兩個(gè)或多個(gè)噴油閥的系統(tǒng)，當(dāng)然，該數(shù)目仍少于汽缸數(shù)，亦即說，適用于至少四缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，這種修改方案必須增加霧化器的數(shù)目，以與汽缸數(shù)一致，這樣，盡管減少了噴油閥數(shù)目，卻仍難以降低成本。
本發(fā)明旨在克服上述先有技術(shù)的缺點(diǎn)，主要的目標(biāo)是，為內(nèi)燃機(jī)提供一種燃油分配器，它采用兩個(gè)或多個(gè)噴油閥并帶有輔助霧化器;以此來改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，同時(shí)還可以降低成本。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，這種新的燃油分配器采用了多個(gè)霧化器，這些霧化器每一對(duì)共用一個(gè)超聲波振動(dòng)源。
圖1為裝設(shè)了本發(fā)明的燃油分配器的內(nèi)燃機(jī)的示意圖;
圖2為本發(fā)明的燃油分配器第一種實(shí)施例的剖視圖;
圖3為本發(fā)明的燃油分配器中所裝設(shè)的霧化器的剖視圖;
圖4為沿圖3的Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖;
圖5為本發(fā)明的燃油分配器第二種實(shí)施例的示意圖;
圖6為第二種實(shí)施例的局部剖視圖;
圖7A和7B為第二種實(shí)施例的改形結(jié)構(gòu)的剖視圖;
圖8為本發(fā)明的第三種實(shí)施例的剖視圖;
圖9為傳統(tǒng)的進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)形式的剖視圖;
圖10為曲線圖，將如圖P所示傳統(tǒng)形式的進(jìn)氣管與本發(fā)明的第三種實(shí)施例各自得到的混合氣的空燃比作了比較;
圖11為本發(fā)明第四種實(shí)施例的剖視圖;
圖12為發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩速度關(guān)系曲線圖;
圖13為示意圖，表示本發(fā)明的燃油分配器的布置方式;
圖14為噴油閥的噴油時(shí)序表;
圖15表示加到噴油閥上的時(shí)序控制脈沖的一種例子;
圖16為加到噴油閥上的時(shí)序控制脈沖的又一實(shí)例;
圖17為噴油閥的噴油時(shí)序表;
圖18所示為噴油量與噴油咀的時(shí)序控制脈沖寬度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
圖19為進(jìn)氣噴油同步模式所采用的噴油控制脈沖波形;
圖20為在輪流噴油模式中采用的噴油控制脈沖波形;
圖21為噴油閥驅(qū)動(dòng)電路的示意圖;
圖22為本發(fā)明連用的一種霧化器的剖視圖。
在圖1所示裝有本發(fā)明的燃油分配器的典型內(nèi)燃機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)1裝有在汽缸3中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞2，對(duì)應(yīng)于這一往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣閥4開啟，以使空氣從外部經(jīng)過空氣濾清器5，流過進(jìn)氣管6和節(jié)氣門7之間的間隙，進(jìn)入燃燒室8。同時(shí)，位于節(jié)氣門7下游側(cè)的噴油閥9開始噴油，噴出的油滴在霧化器10上霧化環(huán)11的作用下形成油霧，并由吸進(jìn)的空氣流夾帶著，以空氣一燃油混合氣的形式進(jìn)入燃燒室8。霧化器環(huán)11受到壓電裝置之類的超聲振蕩器12的驅(qū)動(dòng)而振動(dòng)。進(jìn)氣管的下游段13形成進(jìn)氣歧管，以使混合氣均勻地分配到各個(gè)汽缸。
控制電路14中包括微型計(jì)算機(jī)，用來接收各種測(cè)量數(shù)據(jù)，諸如空氣進(jìn)氣流量，發(fā)動(dòng)機(jī)冷液流溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸相位，通過排氣管20的廢氣中殘留氧氣的濃度，節(jié)氣門開度，以及加速踏板21的位置。提供這些數(shù)據(jù)的分別為空氣進(jìn)氣流量傳感器或歧管壓力傳感器(未畫出)，冷卻液溫度傳感器15，曲軸轉(zhuǎn)角傳感器16，氧濃度傳感器(λ傳感器)17，節(jié)氣門開度傳感器18，以及加速器踏板位置傳感器19。微型計(jì)算機(jī)存貯器中存有按照發(fā)動(dòng)機(jī)幾種運(yùn)行工況而預(yù)定的參數(shù)值，包括進(jìn)氣流量，供油量與點(diǎn)火提前角，微型機(jī)根據(jù)這些參數(shù)對(duì)上述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)判，然后向噴油閥9、節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)器22、以及由點(diǎn)火線圈23，分電器24和火花塞25組成的點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)與驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使這些輸入數(shù)據(jù)對(duì)每種工況都保持適當(dāng)。這樣，不論駕駛員把加速器踏板踩到什么位置，都能把發(fā)動(dòng)機(jī)控制在最佳運(yùn)行狀態(tài)。
按照控制電路14發(fā)出的脈沖信號(hào)，噴油閥9間歇地工作。向噴油閥9供油的方式如下從油箱26的出口流出的燃油，經(jīng)濾清器27由油泵28加壓，泵油壓力由燃油壓力調(diào)節(jié)器29控制，最后供給噴油閥。調(diào)節(jié)器29中的剩油被送回油箱26。
控制電路14給霧化器10的超聲振蕩器12加上高頻驅(qū)動(dòng)電壓(例如，10KH2以上)，以使它起到把噴油閥9噴出的油霧化的作用。這樣的帶控制電路的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，在美國(guó)書US-PS4038348中就有所介紹。
圖2表示了本發(fā)明的燃油分配器的第一種實(shí)施例，這是個(gè)用于四缸機(jī)的例子。在這臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)中設(shè)有兩條進(jìn)氣歧管13A和13B，各向二個(gè)汽缸供應(yīng)混合氣。歧管13A與13B在上游段由集氣管30連到一起，該集氣管30的容積大于一個(gè)汽缸的容積，可以擴(kuò)大吸氣的慣性，從而減小空氣流的脈動(dòng)。在此進(jìn)氣系統(tǒng)中，空氣進(jìn)氣量由節(jié)氣門7的開度來控制，該節(jié)氣門7設(shè)置在集氣管30上游段，其開度由節(jié)氣門開度傳感器18監(jiān)測(cè)，并將測(cè)量結(jié)果輸入控制電路中的微型計(jì)算機(jī)。集氣管30的出口與進(jìn)氣歧管13A、13B的入口41A和41B相接，超聲振蕩器12就插在這個(gè)位置上，如圖所示。超聲振蕩器12裝有對(duì)稱布置的喇叭形件，各自的端頭上裝有霧化器環(huán)11A和11B，整個(gè)霧化器10就是由這些另部件共同組成。安裝霧化器環(huán)11A和11B時(shí)，務(wù)必使各環(huán)的中心分別與歧管入口41A和41B的中心基本重合。噴油閥9A和9B分別裝在靠近霧化器環(huán)11A和11B的位置上。
歧管13A和13B各有一對(duì)出口，分別為40A、40B、和40C、40D，每一對(duì)各與歧管入口41A和41B相通。霧化器10象橋一樣架在兩條進(jìn)氣管入口41A和41B之間，霧化器環(huán)11A和11B設(shè)在歧管入口41A和41B的中軸線上。歧管入口41A和41B分屬于進(jìn)氣歧管13A和13B。進(jìn)氣歧管13A的出口為40A和40B，歧管13B的出口為40C和40D。這些歧管出口40A、40B、40C和40D分別與四個(gè)汽缸3-1、3-2、3-3和3-4相連。這樣，噴油閥9A、霧化器環(huán)11A、歧管13A和一對(duì)汽缸3-1、3-2共同組成一個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)，而噴油閥9B、霧化器環(huán)11B、歧管13B和一對(duì)汽缸3-3、3-4共同組成另一進(jìn)氣系統(tǒng)。
接下來介紹霧化器10的布置方式。如圖3所示，霧化器10裝在支架50內(nèi)。圓筒形的霧化器環(huán)11A和11B的上部分別有吹入孔110A和110B。支架50的上部，即吹入孔110A和110B上方，有噴油閥安裝孔54A和54B，兩孔的中心分別對(duì)準(zhǔn)吹入孔110A和110B的中心。這樣布置的目的是，當(dāng)裝在安裝孔54A和54B中的噴油閥咀向外噴油時(shí)，所有的油滴都能被噴到霧化器環(huán)11A和11B的內(nèi)壁上。螺栓52從中心位置把霧化器10固定到支架50上。
圖4為霧化器10的另一剖視圖，剖切面如圖3中Ⅳ-Ⅳ線所示。從圖中可見裝在噴油閥安裝孔54A中的噴油閥9A。其中霧化器環(huán)11A與噴油閥9A的位置關(guān)系為噴油閥9A上噴油咀89A的軸線正對(duì)著霧化器環(huán)頂部的吹入孔110A，兩個(gè)部件間并有約1mm的間距?？紤]到燃油被噴油閥9A從噴油咀89A噴出來后，先被進(jìn)氣流吹過一段，才能到達(dá)霧化器環(huán)11A的內(nèi)壁上，所以吹入孔110A在霧化器環(huán)11A上的位置不在中間，而是略偏向進(jìn)氣管的上游側(cè)。噴油閥9A用壓蓋56A和螺栓58A、60A牢固地固定到支架50上。為了減振和密封，在支架與噴油閥之間，即靠噴油咀89A根部的位置上，設(shè)有○形密封墊圈62A。
這個(gè)實(shí)施例把發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)汽缸分成兩組，每組有一個(gè)單獨(dú)的噴油閥。燃油從噴油閥9A噴出后，由附屬的霧化器環(huán)11A霧化，然后可以向兩個(gè)缸均勻分配。這就防止了各缸供油不均的情況出現(xiàn)，因而可以有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。另外，各缸所進(jìn)的混合汽更充足，也改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)性能。
圖5所示為本發(fā)明的另一種燃油分配器實(shí)施例，此例同樣也適用于四缸機(jī)。在這個(gè)例子中，兩條進(jìn)氣管6A和6B中分別設(shè)有兩個(gè)節(jié)氣門7A和7B。進(jìn)氣管6A、節(jié)氣門7A、噴油閥9A、霧化器環(huán)11A、以及進(jìn)氣歧管13A共同組成一套進(jìn)氣系統(tǒng)，向3-1缸和3-2缸供氣。而進(jìn)氣管6B、節(jié)氣門7B、噴油閥9B、霧化器環(huán)11B以及進(jìn)氣歧管13B共同組成另一套進(jìn)氣系統(tǒng)，為汽缸3-3和3-4供氣。節(jié)氣門7A和7B由同一驅(qū)動(dòng)軸操縱，兩個(gè)霧化器環(huán)11A和11B共用一個(gè)超聲波振蕩器12，這些都與第一個(gè)實(shí)施例相同。標(biāo)引號(hào)31表示一個(gè)裝在集氣管30上游段的空氣流量計(jì)。
噴油閥9A和9B的長(zhǎng)管噴咀90A和90B各自伸進(jìn)進(jìn)氣管6A和6B，并穿過環(huán)壁上的孔110A和110B伸進(jìn)對(duì)應(yīng)的霧化器環(huán)11A和11B。與上一個(gè)實(shí)施例不同，在這個(gè)例子里，噴油器9A和9B裝在霧化器10的縱軸上。噴油咀90A和90B的側(cè)壁上都開有若干個(gè)噴孔，以便讓燃油噴出噴油閥9A和9B后，直接沖到霧化器環(huán)11A和11B的內(nèi)壁上，有利于霧化。
經(jīng)空氣濾清器抽進(jìn)集氣管30的空氣流，分成兩股進(jìn)入進(jìn)氣管6A和6B，其流量分別由節(jié)氣門7A和7B控制，然后進(jìn)入各自的進(jìn)氣歧管13A和13B。燃油從噴油器9A和9B噴出，并經(jīng)霧化器環(huán)11A和11B霧化后，與進(jìn)入歧管的空氣流混合。最后，混合氣分別進(jìn)入一對(duì)汽缸3-1、3-2和另一對(duì)汽缸3-3、3-4。
這個(gè)實(shí)施例與上一個(gè)實(shí)施例一樣，使用兩個(gè)噴油閥，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，并提高噴油系統(tǒng)的可靠性;輔助霧化器10雖然有兩個(gè)霧化環(huán)11A和11B，但它們所用的許多另部件都是相同的，即構(gòu)成一種“雙霧化器”，因而可以減少制造成本。
與第一實(shí)施例相同，每一條進(jìn)氣歧管13A和13B都在其下游端分成兩條支路，這兩條支路對(duì)于噴油位置而言是對(duì)稱的，從而獲得與雙霧化器一致的優(yōu)良配氣特性。
不僅如此，在此例中，霧化器10的布置方式，還能保證由噴油閥9A和9B噴出的燃油絕大部分都噴到霧化器環(huán)11A和11B的內(nèi)壁上，只有極小部分油噴到進(jìn)氣管6A和6B的內(nèi)壁面，從而使燃油充分霧化，并使空燃比控制的時(shí)間滯后降至最小。
圖6詳細(xì)地給出了第二種實(shí)施例中噴油閥的噴咀管與霧化器環(huán)的布置形式。噴咀長(zhǎng)管90A上開有一定數(shù)目的噴孔91A，這些孔都朝向霧化器環(huán)11A的內(nèi)壁面。當(dāng)噴油閥9A開啟時(shí)，高壓燃油經(jīng)噴孔91A噴射到環(huán)11A的內(nèi)壁面上。與圖5中的布置方式不同的是，噴油閥9A在此所示是沿著垂直于霧化器10縱軸的方位安裝的。這是為了便于說明。
圖7A和圖7B所示為第二種實(shí)施例的修改形式。噴油閥9A為普通型，其噴咀89A處于霧化器環(huán)11A旁邊，將燃油從吹入孔110A噴入霧化器環(huán)11A的內(nèi)部，與圖4的例子一樣。這樣的布置方式既具有滿意的霧化效果，又不需要特殊的噴油器，因此有可能進(jìn)一步降低成本。
圖8表示本發(fā)明的第三種實(shí)施例，此例除了下述的特點(diǎn)之外，基本與第二實(shí)施例相同。這個(gè)新的特點(diǎn)是，歧管13A和13B之間加裝連通管70，混合氣能通過此連通管在兩歧管13A與13B之間交流，以此來吸收歧管中產(chǎn)生的壓力波動(dòng)。連通管70的管口72A和72B分別開在歧管13A和13B的管壁上，并與每個(gè)歧管的兩個(gè)出口等距離。在這方面，傳統(tǒng)的歧管系統(tǒng)中安裝的連通管71，兩個(gè)管口73A和73B分別開在靠近歧管出口40B和40C的位置，如圖9所示。由于這個(gè)原因，當(dāng)汽缸3-2和3-3之一處在進(jìn)氣行程時(shí)，連通管71中產(chǎn)生如箭頭A所示的空氣流，迫使混合氣主流偏向3-1缸，如箭頭已所指，結(jié)果使進(jìn)入3-1缸的混合氣較濃。當(dāng)汽缸3-1和3-4中的一個(gè)處于進(jìn)氣行程時(shí)，連通管71中通過如箭頭B所指向的氣流。迫使混合氣之流出現(xiàn)如箭頭D所示的偏向，結(jié)果使進(jìn)入3-4缸的混合氣較濃。這種傳統(tǒng)的歧管結(jié)構(gòu)(圖9)所固有的不平衡空氣流，在各汽缸間造成不平均的空燃比，如圖10的實(shí)線所示，結(jié)果使輸出扭矩躍動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率也難以提高。根據(jù)本發(fā)明第三種實(shí)施例設(shè)置的連通管70，可使各汽缸獲得同樣的空燃比，如圖10中虛線所示，從而可使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出性能提高。
圖11表示本發(fā)明的第四種實(shí)施例。此例與第三個(gè)實(shí)施例不同之處在于，連通管80的管口82A和82B開在霧化器環(huán)11A和11B的上游段，而不是在前述連通管70的位置。按照這樣的布置，即使連通管80使通向各汽缸的氣流發(fā)生偏移，也不會(huì)影響供應(yīng)各缸的燃料空氣混合氣的組成。在此實(shí)施例中還設(shè)有旁通管90，其管口92A和92B開在霧化器環(huán)11A和11B旁邊，以使高溫旁路氣體吹到霧化器環(huán)11A和11B上。
由于燃油的霧化(伴隨有蒸發(fā))，霧化器環(huán)11A和11B不斷受到冷卻，使空氣中的水蒸汽凝結(jié)。然后形成水滴。這些水滴在每個(gè)霧化器環(huán)的喇叭形段上結(jié)成冰，結(jié)果可能阻滯環(huán)的振動(dòng)。向霧化器環(huán)上吹高溫旁通氣體，即可防止環(huán)上結(jié)冰，從而保證霧化器環(huán)的正常工作。
圖12的曲線表示內(nèi)燃機(jī)的扭矩一速度特性，節(jié)氣門處于全開位置，有進(jìn)氣脈動(dòng)產(chǎn)生。曲線H表示采用本發(fā)明第四種實(shí)施例所述的燃油分配器的情況，曲線I代表目前流行的EGI系統(tǒng)，曲線J代表只用一個(gè)噴油器和霧化器的舊式燃油分配器，曲線K代表傳統(tǒng)的化油器。從圖中可見，就所獲得的輸出功率而言，本發(fā)明的第四種實(shí)施例優(yōu)于EGI系統(tǒng)和化油器等老式的供油系統(tǒng)。
應(yīng)該注意，第四種實(shí)施例中的連通管80和90也可以設(shè)置在第一種實(shí)施例里。
從上述介紹中可以知道，在使用單個(gè)噴油閥向多個(gè)汽缸供油的內(nèi)燃機(jī)中，同樣也可采用所發(fā)明的燃油分配器。這樣，即便使用劣質(zhì)燃料油，也可防止各汽缸中的不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象出現(xiàn)，從而可產(chǎn)生高輸出功率。
下面，對(duì)前述各實(shí)施例中的兩個(gè)噴油閥9A和9B的控制方式作些介紹。圖13簡(jiǎn)單描繪了四個(gè)汽缸和上述實(shí)施例中的兩個(gè)噴油閥的布置形式，第一缸3-1和第二缸3-2由噴油閥9A供油，第三缸3-3和第四缸3-4則由噴油閥9B供油。必須在每個(gè)汽缸進(jìn)氣沖程開始的時(shí)刻噴油，如圖14所示。圖15繪出了控制電路14向噴油閥9A和9B發(fā)出的控制脈沖。就圖14所示的時(shí)序來說，這種噴油方式叫做“與進(jìn)氣同步噴油”。圖中畫陰影線的格子表示進(jìn)氣沖程，箭頭所指為噴油時(shí)刻。從圖15中可看到，按照這種與進(jìn)氣同步噴油的方式，噴油閥9A和9B每個(gè)都連續(xù)接到兩次控制脈沖，就是說，噴油閥9A按照脈沖a和b連續(xù)啟動(dòng)，然后噴油閥9B按照脈沖c和d連續(xù)啟動(dòng)。
圖16所示為另一種叫作“輪流噴油”的噴油控制模式，即噴油閥9A和9B輪流啟動(dòng)。按照這種輪流噴油的控制模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)汽缸各自的進(jìn)氣沖程如圖17所例示，并且，在此不可能做到對(duì)每個(gè)汽缸都在進(jìn)氣沖程開始時(shí)刻噴油。
圖18表示加到噴油閥9A和9B上的控制脈沖時(shí)間寬度t與供油量Q之間的關(guān)系。對(duì)采用與進(jìn)氣同步的噴油系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)來說，當(dāng)其運(yùn)行在大負(fù)荷高速度工況時(shí)，加到噴油閥9A上的兩個(gè)接連而來的脈沖a、b，以及加到噴油閥9B上的兩個(gè)脈沖c、d，各自的時(shí)間間隔極短，如圖19所示，而且在極端的情況下，兩個(gè)脈沖甚至可能連起來。因此，在同樣的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件下，與進(jìn)氣同步的噴油方式比輪流噴油的方式要差一些，難以實(shí)現(xiàn)精確的控制。輪流噴油方式的脈沖波形示于圖20。
盡管如此，與進(jìn)氣同步的噴油方式卻可實(shí)現(xiàn)對(duì)每一缸最合適的供油時(shí)序控制，如圖14所示。因此，應(yīng)把發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況范圍按發(fā)動(dòng)機(jī)速度劃分兩段，比如，以3000轉(zhuǎn)/分為界，在低速段按照與進(jìn)氣同步噴油的方式運(yùn)行，而在高速段則按照輪流噴油的方式運(yùn)行。對(duì)此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，傳感器16向控制電路14發(fā)出脈沖信號(hào)，控制電路則根據(jù)傳感器16的脈沖信號(hào)所反映的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)換噴油控制模式，并向各個(gè)噴油閥發(fā)出控制脈沖。這種實(shí)施例在各種負(fù)載條件下都能實(shí)現(xiàn)精確的噴油控制，從而可進(jìn)一步提高使用同樣噴油閥的發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
用來驅(qū)動(dòng)上述各個(gè)實(shí)施例中噴油閥9A或9B的電路實(shí)施例示于圖21。此驅(qū)動(dòng)電路包括開關(guān)晶體管102和104，限流電阻106和108，和二極管110、112，這二個(gè)二極管用作“或”邏輯門，使電流經(jīng)過晶體管102或104到達(dá)噴油閥驅(qū)動(dòng)線圈114。正如對(duì)圖15和16所作的描述那樣，在大多數(shù)情況下，控制電路14為各個(gè)汽缸發(fā)出分立的控制脈沖。從而，如圖21所示的驅(qū)動(dòng)電路能夠按照控制脈沖方便地控制兩個(gè)缸的噴油閥。
圖22所示為在本發(fā)明的燃油分配裝置中采用的雙霧化器。這種霧化器的構(gòu)成為由電致伸縮元件150A和150B組成的振蕩器，中央電極151，接線柱152，喇叭形件153A和153B，用作外電極的法蘭154A和154B。在運(yùn)行中，由控制電路14產(chǎn)生的高頻電壓(例如前面提到過的20～30KHZ)加到中央電極151和法蘭154A、154B之間，從而使元件150A和150B產(chǎn)生厚度方向的振蕩。通過喇叭形件153A、153B的阻拉匹配與放大，把振蕩傳遞到兩個(gè)霧化器環(huán)11A和11B。中央電極151還具有反射由元件150A、150B產(chǎn)生的振蕩的作用，以保證霧化器環(huán)11A、11B能充分地振動(dòng)。改變中央電極151的厚度，就可以調(diào)整兩個(gè)霧化器環(huán)11A和11B的間距。雖然在上述實(shí)施例中，采用包括壓電元件的電致伸縮元件為霧化器10的超聲振蕩源12，但本發(fā)明并不僅限于此，磁致伸縮裝置，或其它適宜的電動(dòng)機(jī)械振子也都可以使用。
如上所述，本發(fā)明的燃油分配器所使用的噴油閥數(shù)目少于汽缸數(shù)，而能夠提高內(nèi)燃機(jī)的輸出功率及其可靠性，因此，克服了先有技術(shù)的缺點(diǎn)，并可相應(yīng)地降低制造成本。
雖然上述的實(shí)施例都是借助四缸發(fā)動(dòng)機(jī)來介紹的，但本發(fā)明同樣也可應(yīng)用于具有偶數(shù)個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括V形發(fā)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1、用于內(nèi)燃機(jī)的燃料分配裝置，其組成為
節(jié)氣門裝置(7)；
探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的傳感器；
控制電路(14)，根據(jù)上述傳感器的輸出信號(hào)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)；
偶數(shù)條進(jìn)氣管(6)，與位于上述節(jié)氣門裝置下游的進(jìn)氣通道相連通，每條進(jìn)氣管的出口端分成二條支管，分別與發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)汽缸相連；
特征在于，上述燃料分配裝置的組成中還有
至少在一對(duì)上述的進(jìn)氣管中設(shè)有至少一個(gè)霧化器(10)，該霧化器包括一對(duì)設(shè)置在上述兩條進(jìn)氣管中的圓筒形霧化器環(huán)(11)，和按照由上述控制電路發(fā)出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)霧化器環(huán)的驅(qū)動(dòng)器(12)；
偶數(shù)個(gè)噴油閥(9)，每個(gè)閥對(duì)應(yīng)一個(gè)霧化器環(huán)，經(jīng)過霧化器環(huán)壁上開的孔，噴油閥將燃油噴到上述環(huán)的內(nèi)壁面上，以使燃油在霧化器環(huán)的振動(dòng)作用下霧化，并與空氣相混合，然后被送入各個(gè)汽缸。
2、如權(quán)利要求
1所述的燃料分配裝置，其中的節(jié)氣門裝置包括設(shè)置在進(jìn)氣通道中的節(jié)氣門(7)，該進(jìn)氣通道的下游端通過集氣管(30)與上述偶數(shù)個(gè)進(jìn)氣管相連，該集氣管的容積等于或大于上述氣缸中任一個(gè)的容積。
3、如權(quán)利要求
1所述的燃料分配裝置，其中的偶數(shù)個(gè)進(jìn)氣管的入口端與集氣管(30)相連，該集氣管(30)的容積等于或大于上述汽缸中任一個(gè)的容積，上述節(jié)氣門裝置中節(jié)氣門的數(shù)目與上述進(jìn)氣管的數(shù)目相等，這些節(jié)氣門設(shè)置在各條進(jìn)氣管中各個(gè)霧化器環(huán)的上游側(cè)。
4、如權(quán)利要求
2或3所述的燃料分配裝置，其中的每一對(duì)進(jìn)氣管上還設(shè)有連通管(70)，該連通管的每一端管口都開在上述進(jìn)氣管的中部，從而使上述進(jìn)氣管互相連通。
5、如權(quán)利要求
2或3所述的燃料分配裝置，其中還包括連通管(80)，該管設(shè)置在每一對(duì)進(jìn)氣管上，位于上述節(jié)氣門的下游，霧化器環(huán)的上游，使兩條進(jìn)氣管彼此連通;還有一條通道(90)，把旁通氣體導(dǎo)向每對(duì)霧化器環(huán)，以使這些霧化器環(huán)受熱。
6、如權(quán)利要求
2或3所述的燃料分配裝置，其中的每個(gè)噴油閥上，至少有一個(gè)噴油孔開在上述霧化器環(huán)的圈內(nèi)，以使噴出的燃油直接到達(dá)環(huán)的內(nèi)壁面上。
7、如權(quán)利要求
2或3所述的燃料分配裝置，其中的控制電路根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變換工作方式，從而既可按與進(jìn)氣同步噴油的方式工作，也可按輪流噴油的方式工作。
8、如權(quán)利要求
8所述的燃料分配裝置，其中的控制電路可以轉(zhuǎn)換工作方式，在預(yù)定的較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，按上述與進(jìn)氣同步噴油的方式工作，在預(yù)定的較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，按上述輪流噴油的方式工作。
專利摘要
用于內(nèi)燃機(jī)的燃油分配裝置，其組成為節(jié)氣門；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)傳感器；控制電路，可根據(jù)上述傳感器的輸出信號(hào)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)；一對(duì)進(jìn)氣管，與位于上述節(jié)氣門下游的進(jìn)氣通道相連，每條進(jìn)氣管的出口端分成兩條支管，與發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)汽缸相連；霧化器，由一對(duì)布置在兩條進(jìn)氣管內(nèi)的圓筒狀霧化器環(huán)，和一個(gè)按照控制電路的控制信號(hào)使霧化器環(huán)振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器組成；還有一對(duì)噴油閥，裝在各個(gè)霧化器環(huán)旁邊。噴油閥按照控制信號(hào)，把燃油噴到每個(gè)霧化器環(huán)的內(nèi)壁面上，以使燃油在霧化器環(huán)的振動(dòng)作用下霧化，并與空氣流相混合，然后被送到各個(gè)汽缸。
文檔編號(hào)F02M27/08GK85102684SQ85102684
公開日1986年10月15日 申請(qǐng)日期1985年4月17日
發(fā)明者山內(nèi)照夫, 野木利治, 大山宜茂 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan