專利名稱：車用發(fā)動機lpg/柴油雙燃料供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種車用發(fā)動機燃料供給裝置，特別是涉及一種用柴油作為主燃料和引燃油，引燃LPG氣體燃料(作為輔助燃料)從而共同為發(fā)動機提供動力的汽車發(fā)動機LPG/柴油雙燃料供給裝置。
燃氣汽車是一種清潔型環(huán)保型汽車，它不僅可以大幅度地改善汽油、柴油發(fā)動機汽車的尾氣排放，減輕汽車尾氣對人類及大氣的污染程度，而且可以改善汽車燃料的能源結(jié)構(gòu)，減少汽車的運行成本及維護費用。燃氣汽車是指用天然氣、液化石油氣、氫氣、甲烷等氣體燃料提供動力的汽車，本申請中的LPG即為液化石油氣。雖然汽油機應(yīng)用氣體燃料在國內(nèi)外技術(shù)已經(jīng)成熟，而且得到了廣泛的應(yīng)用，但是氣體燃料應(yīng)用于汽車柴油發(fā)動機在國內(nèi)外均未達到廣泛使用的程度。特別是針對目前中國市場上大量使用的低水平、高污染的汽車柴油發(fā)動機，能否通過較為簡潔、可行而又有效的方法明顯改善發(fā)動機的有害氣體排放，尤其是加速時發(fā)動機煙度就成為擺在我們面前亟待解決的課題。為此人們進行了積極探索，并提出了一些解決方案，如中國專利98202760公開了一種“車用發(fā)動機燃氣一柴油雙燃料供給裝置”，該專利盡管也是一種包括液化石油氣一柴油雙燃料裝置，但它是用少量柴油作為引燃油，以天燃氣、液化石油氣等氣體燃料為主燃料的車用發(fā)動機燃氣/柴油雙燃料供給裝置，而這種以液化石油氣為主燃料的車用發(fā)動機燃氣一柴油雙燃料供給裝置的實現(xiàn)至少在目前是不現(xiàn)實的。
本實用新型的目的在于提供一種以LPG替代部分柴油(仍以柴油為主)，并保證在各種運行條件下發(fā)動機都能可靠的以“雙燃料”方式運行的車用發(fā)動機LPG/柴油雙燃料供給裝置，以明顯改善發(fā)動機的有害氣體排放，特別是有效降低加速時發(fā)動機煙度。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種車用發(fā)動機LPG/柴油雙燃料供給裝置，該裝置包括發(fā)動機1、油門拉桿2、LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3、氣閥拉桿4、腳踏板5、加氣口6、加氣管7、組合閥8、LPG鋼瓶9、高壓輸氣管10、蒸發(fā)調(diào)壓器11、低壓輸氣管12、總調(diào)節(jié)閥13、轉(zhuǎn)換開關(guān)14、控制器15及轉(zhuǎn)速傳感器16，其特征在于，所述LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3為雙喉管混合器，它裝在進氣管內(nèi)，且分別與發(fā)動機1、氣閥拉桿4及空氣濾清器17相連；在腳踏板5與油門拉桿2之間連接有柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置18。
所述LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3包括大喉管31、小喉管32及工況調(diào)節(jié)閥33，小喉管通過氣管34連接于大喉管的前端，且小喉管的出口正好位于大喉管的喉口處，工況調(diào)節(jié)閥則裝在大喉管外部，并與小喉管32、低壓輸氣管12、及氣閥拉桿4相連，流經(jīng)工況調(diào)節(jié)閥33的LPG和流經(jīng)空氣濾清器17的空氣在該混合裝置內(nèi)混合。
所述柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置18為一近似L形的板狀體，其長邊端部與氣閥拉桿4鉸接，短邊近端部處開有一排銷孔181，通過將油門拉桿2端部的插銷插入不同孔中以改變柴油供應(yīng)量及柴油與LPG的供應(yīng)比例。
由上述技術(shù)方案可見，由于本實用新型將LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置由現(xiàn)有的單喉管改為雙喉管，因此可獲得最大的負壓和最在的氣流速度，有利于LPG的吸入及與空氣的混合，并減少進氣阻力；由于設(shè)置了柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置，因此可根據(jù)不同速度按比例改變相同腳踏板位置時柴油的循環(huán)供應(yīng)量，并改變柴油的最大循環(huán)供應(yīng)量，實現(xiàn)在不同工況下，LPG與柴油的比例調(diào)節(jié)，使發(fā)動機能夠穩(wěn)定地以雙燃料運行，并且能夠恢復(fù)發(fā)動機純柴油工作方式。本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、合理，操作簡便，易于實施等特點。本實用新型可用于以柴油作為燃料的交通運輸工具，如使用柴油發(fā)動機的公共汽車等，它的使用將大幅度地改善柴油發(fā)動機汽車的尾氣排放，尤其是加速時發(fā)動機煙度，以減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的LPG氣量調(diào)節(jié)與空氣混合裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3是本實用新型的柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置局部放大示意圖。
參見
圖1，本實用新型的車用發(fā)動機LPG/柴油雙燃料供給裝置包括發(fā)動機1、油門拉桿2、LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3、氣閥拉桿4、腳踏板5、加氣口6、加氣管7、組合閥8、LPG鋼瓶9、高壓輸氣管10、蒸發(fā)調(diào)壓器11、低壓輸氣管12、總調(diào)節(jié)閥13、轉(zhuǎn)換開關(guān)14、控制器15及轉(zhuǎn)速傳感器16。
上述發(fā)動機1上設(shè)有油量調(diào)節(jié)手柄101和高壓油泵102，油門拉桿2的一端與發(fā)動機上的油量調(diào)節(jié)手柄101相連，另一端與柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置18相連。
本實用新型的LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3是經(jīng)特殊設(shè)計的雙喉管文丘里混合器，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，它包括大喉管31、小喉管32及工況調(diào)節(jié)閥33，小喉管通過氣管34連接于大喉管的前端，且小喉管的出口正好位于大喉管的喉口處。工況調(diào)節(jié)閥33裝在雙喉管的外部，其入口端與低壓輸氣管12相連，出口端經(jīng)氣管34與小喉管32連通，其旋轉(zhuǎn)閥芯則與氣閥拉桿4相連。氣管的一端連接于小喉管的喉口處，另一端則與工況調(diào)節(jié)閥33相通。該混合裝置裝在發(fā)動機進氣管內(nèi)，分別與發(fā)動機1、氣閥拉桿4及空氣濾清器17相連。流經(jīng)工況調(diào)節(jié)閥33的LPG和流經(jīng)空氣濾清器17的空氣在該混合裝置內(nèi)混合。根據(jù)流體力學原理，該結(jié)構(gòu)可使小喉管喉口處獲得最大的負壓(真空度)和最大的氣流速度，將LPG的進氣口置于小喉口處可加快LPG的吸入以及與空氣的混合。大、小喉口的尺寸與發(fā)動機的排量及功率、轉(zhuǎn)速等參數(shù)有關(guān)，其幾何形狀則設(shè)計為兩頭大，中間小的雙圓錐形。以充分減小進氣阻力。
發(fā)動機在雙燃料狀態(tài)，由于部分柴油將被LPG替代，而且替代量將隨發(fā)動機負荷的增大而增大，因此，需要改變和限制柴油供應(yīng)量。柴油量的調(diào)節(jié)是通過柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置18來實現(xiàn)的。該裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示，它是一個近似L形的板狀體，其長邊端部與氣閥拉桿4鉸接，短邊近端部處開有一排銷孔181，通過將油門拉桿2端部的插銷插入不同孔中以改變柴油供應(yīng)量及柴油與LPG的供應(yīng)比例，其直角處則通過轉(zhuǎn)軸182與腳踏板5相連。該裝置隨腳踏板5的運動而轉(zhuǎn)動，從而帶動油門拉桿2及氣閥拉桿4移動，改變油門拉桿2與柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置18的連接孔位置，可以(1)按比例改變相同腳踏板位置時柴油的循環(huán)供油量，(2)改變柴油的最大循環(huán)供油量(相當于改變了高壓油泵調(diào)速器高速限位螺釘?shù)臄Q入深度)。
LPG氣量調(diào)節(jié)通過與氣閥拉桿4相連的LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3來實現(xiàn)的。在通過油門拉桿2拉動油量調(diào)節(jié)手柄101的同時，氣閥拉桿4也同步拉動工況調(diào)節(jié)閥33旋轉(zhuǎn)，從而改變被吸入到混合器中的LPG量，保證LPG的供應(yīng)量隨發(fā)動機負荷同步增加。實現(xiàn)在不同工況下，LPG與柴油的比例調(diào)節(jié)。
本實用新型在保持原有柴油機供油系統(tǒng)基本不變的基礎(chǔ)上增設(shè)了一套LPG燃料供應(yīng)系統(tǒng)，它包括LPG鋼瓶9，鋼瓶上裝有加氣管7，加氣管端部設(shè)有加氣口6，加氣管另一端與裝在鋼瓶進氣口的組合閥8相連，該組合閥包括限流閥、安全閥、超流閥及單向截止閥，給合閥上還連接有高壓輸氣管10，高壓輸氣管另一端與蒸發(fā)調(diào)壓器11相連，該蒸發(fā)調(diào)壓器為膜片式二級減壓LPG專用蒸發(fā)調(diào)壓器，蒸發(fā)調(diào)壓器輸出端連接有低壓輸氣管12，輸氣管上裝有總調(diào)節(jié)閥13，它是一種可調(diào)節(jié)的機械閘閥，蒸發(fā)調(diào)壓器上還連接有轉(zhuǎn)換開關(guān)14及控制器15，它們均選用市售產(chǎn)品，控制器另一端與裝在發(fā)動機上的轉(zhuǎn)速傳感器16相連。液態(tài)LPG從儲氣鋼瓶9經(jīng)組合閥8進入蒸發(fā)調(diào)壓器11減壓、汽化，由于蒸發(fā)調(diào)壓器低壓室與LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3喉口處存在一定的負壓(真空度)，氣態(tài)LPG經(jīng)總調(diào)節(jié)閥13及工況調(diào)節(jié)閥33被吸入專用混合裝置3中與空氣混合，替代部分柴油進入氣缸參與工作。
參照
圖1～3對本實用新型工作原理說明如下啟動及怠速工況時，此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低，控制器15接受轉(zhuǎn)速傳感器16傳來的轉(zhuǎn)速信號，并根據(jù)這一轉(zhuǎn)速信號控制轉(zhuǎn)換開關(guān)14使得發(fā)動機以“純柴油”方式工作，其工作原理同普通柴油發(fā)動機一樣，發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動時，帶動柴油高壓油泵向發(fā)動機各氣缸順序供給柴油，柴油被壓燃，汽缸內(nèi)壓力、溫度上升后膨脹做功，迫使活塞移動并且?guī)影l(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出功率。
當發(fā)動機加速時，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高，當其轉(zhuǎn)速超過設(shè)定的控制器的工作轉(zhuǎn)速時，控制器15則控制轉(zhuǎn)換開關(guān)14動作，接通蒸發(fā)調(diào)壓器11上的電磁閥，此時LPG經(jīng)鋼瓶9、組合閥8、高壓輸氣管10、蒸發(fā)調(diào)壓器11、總調(diào)節(jié)閥13、LPG氣量調(diào)節(jié)裝置及與空氣混合裝置3供給發(fā)動機，此時發(fā)動機以“雙燃料”方式工作。隨著腳踏板5的下踩，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不斷升高，向發(fā)動機供應(yīng)的柴油量和LPG量不斷增加，以滿足發(fā)動機不同工況的需要。
當發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速并達到控制器15的最高工作轉(zhuǎn)速時，控制器15接受來自轉(zhuǎn)速傳感器16傳來的轉(zhuǎn)速信號，產(chǎn)生動作，使得蒸發(fā)調(diào)壓器11上的電磁閥動作，切斷LPG的供應(yīng)，以此限止發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速，達到發(fā)動機超速保護的目的。
權(quán)利要求1.一種車用發(fā)動機LPG/柴油雙燃料供給裝置，包括發(fā)動機(1)、油門拉桿(2)、LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置(3)、氣閥拉桿(4)、腳踏板(5)、加氣口(6)、加氣管(7)、組合閥(8)、LPG鋼瓶(9)、高壓輸氣管(10)、蒸發(fā)調(diào)壓器(11)、低壓輸氣管(12)、總調(diào)節(jié)閥(13)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)、控制器(15)及轉(zhuǎn)速傳感器(16)，其特征在于，所述LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置(3)為雙喉管混合器，它裝在進氣管內(nèi)，且分別與發(fā)動機(1)、氣閥拉桿(4)及空氣濾清器(17)相連；在腳踏板(5)與油門拉桿(2)之間連接有柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用發(fā)動機LPG/柴油雙燃料供給裝置，其特征在于，所述LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置(3)包括大喉管(31)和小喉管(32)及工況調(diào)節(jié)閥(33)，小喉管通過氣管(34)連接于大喉管的前端，且小喉管的出口正好位于大喉管的喉口處，工況調(diào)節(jié)閥則裝在大喉管外部，并與小喉管(32)、低壓輸氣管(12)、及氣閥拉桿(4)相連，流經(jīng)工況調(diào)節(jié)閥(33)的LPG和流經(jīng)空氣濾清器(17)的空氣在該混合裝置內(nèi)混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用發(fā)動機LPG/柴油雙燃料供給裝置，其特征在于，所述柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置(18)為一近似L形的板狀體，其長邊端部與氣閥拉桿(4)鉸接，短邊近端部處開有一排銷孔(181)，通過將油門拉桿(2)端部的插銷插入不同孔中以改變柴油供應(yīng)量及柴油與LPG的供應(yīng)比例。
專利摘要一種車用發(fā)動機LPG/柴油雙燃料供給裝置,包括發(fā)動機1、油門拉桿2、LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3、氣閥拉桿4、腳踏板5、加氣口6、加氣管7、組合閥8、LPG鋼瓶9、高壓輸氣管10、蒸發(fā)調(diào)壓器11、低壓輸氣管12、總調(diào)節(jié)閥13、轉(zhuǎn)換開關(guān)14、控制器15及轉(zhuǎn)速傳感器16,其特征在于,LPG氣量調(diào)節(jié)及與空氣混合裝置3為雙喉管混合器,它裝在進氣管內(nèi),且分別與發(fā)動機1、氣閥拉桿4及空氣濾清器17相連;在腳踏板5與油門拉桿2之間連接有柴油/LPG比例調(diào)節(jié)裝置18。該裝置可保證在各種運行條件下發(fā)動機都能可靠的以“雙燃料”方式運行。
文檔編號F02M43/00GK2407147SQ0020274
公開日2000年11月22日 申請日期2000年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月28日
發(fā)明者趙源泰, 李曉初, 漆志宏, 段雪晶, 賀敬凱 申請人:深圳綠保汽車技術(shù)開發(fā)有限公司