專利名稱：用于多缸氣體發(fā)動機的混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于多缸氣體發(fā)動機的混合器，該發(fā)動機具有延伸到發(fā)動機的多個氣缸的多個輸入通道和多個氣態(tài)燃料管嘴(nozzle)，其中每個管嘴具有在相應(yīng)的輸入通道內(nèi)開口的管嘴口(nozzle orifice)。該輸入通道和燃料管嘴設(shè)置在混合器主體內(nèi)，并且燃料管嘴和氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置相連接。
背景技術(shù)：
在用于多缸氣體發(fā)動機的傳統(tǒng)的混合器中，在公共的輸入通道內(nèi)形成的氣態(tài)燃料和空氣的氣體混合物通過進管道被分配到發(fā)動機的多個氣缸。
因為上述的裝置采用用于多個氣缸的單一一個公共輸入通道，所以這種結(jié)構(gòu)配置簡單并且能夠以較低的成本提供。但是，在氣缸進口之間的相互干擾的影響使得在各個氣缸之間的氣體混合物的均勻分配很困難。為了避免在氣缸進口之間相互干擾的影響，理論上每個氣缸都能設(shè)置一單獨的混合器，但是實際上，這樣的配置將大大增加部件的數(shù)量，從而導(dǎo)致成本的不希望的增加。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是克服傳統(tǒng)的氣體發(fā)動機混合器的上述缺點。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于多缸氣體發(fā)動機的混合器，其在將部件數(shù)量的增加降低到最少的同時，獲得對每個氣缸的氣體混合物的均勻分配，并且防止由于進口壓力中的脈動引起的氣體混合物的燃料濃度的波動。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，為多缸氣體發(fā)動機提供一種混合器，其中多個輸入通道延伸到發(fā)動機的多個氣缸。多個氣態(tài)燃料管嘴設(shè)置在混合器主體內(nèi)，每一個管嘴具有在相應(yīng)的輸入通道內(nèi)開口的管嘴口。多個氣態(tài)燃料管嘴連接到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置上。一容納多個氣態(tài)燃料管嘴并且在其中具有燃料輸入管開口的公共氣室設(shè)置在混合器主體上。該燃料輸入管延伸到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置，并且已經(jīng)通過氣態(tài)燃料管嘴的輸入壓力脈動在氣室內(nèi)減弱。
因為多個輸入通道彼此分開，以便對應(yīng)于發(fā)動機的多個氣缸，所以即使在多個氣缸的進氣時間有差別并使作用在每個輸入通道上的進氣負(fù)壓的時間有所不同的情況下，輸入通道也不會受到氣缸進口之間相互干擾的影響，并且得到氣缸進氣容量的均衡。另外，由于氣室設(shè)在多個氣態(tài)燃料管嘴之間，所以甚至當(dāng)輸入壓力脈動到達一個輸入通道時，該輸入壓力脈動通過相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴進入氣室且被減弱，從而防止輸入壓力脈動對另一氣態(tài)燃料管嘴有任何影響。結(jié)果，每個氣態(tài)燃料管嘴根據(jù)在輸入通道內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓的程度，噴出進入相應(yīng)輸入通道的精確流量的氣態(tài)燃料。因此，可以防止供應(yīng)到每個氣缸的氣態(tài)混合物的燃料濃度的波動，從而使發(fā)動機穩(wěn)定地工作。另外，使用公共氣室作為進口壓力衰減器，減小了部件的數(shù)量，并且將各種成本保持在最低水平。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，氣室的容量設(shè)定在發(fā)動機排氣量的20％或者更多。這樣，該氣室可以可靠地減弱輸入壓力脈動，從而保證發(fā)動機的穩(wěn)定工作。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，每個氣態(tài)燃料管嘴的管嘴口位于相應(yīng)的輸入通道的大體中央的位置。這樣，由通過每個輸入通道的空氣流產(chǎn)生的負(fù)壓有效地作用在相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴的管嘴口上。第三實施例的結(jié)構(gòu)允許根據(jù)負(fù)壓的水平，將精確量的氣態(tài)燃料噴入輸入通道，從而獲得氣態(tài)混合物的燃料濃度的進一步穩(wěn)定。
根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，一單向閥設(shè)置在多個氣態(tài)燃料管嘴中的每一個和公共的燃料輸入管之間的是，其允許燃料僅沿著從后者到前者的一個方向流動。這樣，該單向閥和氣室之間的協(xié)同作用進一步增加了減弱輸入壓力脈動的效果。
附圖的簡要說明下面參考附圖中的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，來詳細地說明實現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，其中

圖1是用于根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的兩缸氣體發(fā)動機的混合器的平面圖；圖2是沿著圖1中的2-2線的剖面?zhèn)纫晥D；圖3是沿著圖2中的3-3線的剖面?zhèn)纫晥D；圖4是沿著圖3中的4-4線的剖面?zhèn)纫晥D；圖5是一曲線圖，表示氣室容量相對于發(fā)動機排氣量的比率和排放氣體之間的一氧化碳(CO)的濃度差別之間的關(guān)系；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實施例剖面?zhèn)纫晥D，相應(yīng)于圖4的剖面?zhèn)纫晥D；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實施例剖面?zhèn)纫晥D，相應(yīng)于圖4的剖面?zhèn)纫晥D；圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實施例剖面?zhèn)纫晥D，相應(yīng)于圖4的剖面?zhèn)纫晥D；圖9是根據(jù)本發(fā)明第五實施例剖面?zhèn)纫晥D，相應(yīng)于圖4的剖面?zhèn)纫晥D。
優(yōu)選實施例的詳細描述下面參考圖1-6來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。如圖1-3中所示，形成在氣體發(fā)動機混合器M的混合器主體1中的是兩個輸入通道41和42，它們水平設(shè)置并且相對彼此平行。兩個輸入通道41和42分別連接到具有兩氣缸21和22的氣體發(fā)動機E的兩個入口部分31和32。一通用的空氣凈化器5被安裝到輸入通道41和42的上游一側(cè)。
設(shè)置在每個輸入通道41和42中的是一蝶式阻氣閥61或62，位于相對于文氏管部分4a的上游一側(cè)，文氏管部分4a位于相應(yīng)的輸入通道41或42的中部，并且蝶式節(jié)流閥71或72位于相對于文氏管部分4a的下游一側(cè)。支撐阻氣閥61和62以便阻氣閥能夠打開和關(guān)閉的共用阻氣閥軸8，以及支撐節(jié)流閥71和72以便它們能夠打開和關(guān)閉的共用節(jié)流閥軸9，被這樣支撐在混合器主體1內(nèi)，即阻氣閥軸8和節(jié)流閥軸9彼此相對平行。
如圖3和4中所示，混合器主體1設(shè)有氣態(tài)燃料管嘴101和102，并且在每個開口進入相應(yīng)的輸入通道41或42的文氏管部分4a的氣態(tài)燃料管嘴101和102的上端設(shè)有管嘴口10a。在本實施例中，這樣設(shè)置氣態(tài)燃料管嘴，即每個管嘴口10a在接近相應(yīng)的文氏管4a的中央位置開口。氣態(tài)燃料管嘴101和102的下端從混合器主體1的下面伸出，并且在入口10b設(shè)置計量進入的氣態(tài)燃料量的燃料噴射器11。
可操作地連接到混合器主體1的下端面上的是一公用的氣室12，其容納氣態(tài)燃料管嘴101和102。該氣室12形成為具有發(fā)動機E的排氣量的20％的容積或者更多。
可操作地連接到氣室12的底部的是一燃料輸入管13，從氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置14供應(yīng)的調(diào)節(jié)過壓力的氣態(tài)燃料通過該進管13被供給氣室12。
下面描述該優(yōu)選實施例的操作。
在發(fā)動機E工作并且每個氣缸21和22的吸入沖程期間，同時，已經(jīng)被空氣凈化器5凈化過的空氣流過相應(yīng)的輸入通道41或42，流向發(fā)動機E的相應(yīng)的進口部分31或32。在文氏管部分4a內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓有效地作用在相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴101和102的管嘴口部分10a，該管嘴口在文氏管部分4a的接近中央位置開口。從氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置14供給到氣室12的氣態(tài)燃料經(jīng)過氣態(tài)燃料管嘴101和102，被可靠地吸入相應(yīng)的文氏管部分4a，同時和上述的空氣混合形成氣態(tài)混合物，通過進口部分31和32進入氣缸21和22。因此，供應(yīng)到每個氣缸21和22的氣態(tài)混合物的量由相應(yīng)的節(jié)流閥71或72的打開程度來控制。
由于兩個輸入通道41和42彼此獨立，并且對應(yīng)于兩個氣缸21和22，即使由于兩個氣缸21和22之間進氣的時間不同引發(fā)作用在輸入通道41和42上的進口負(fù)壓的時間不同，在輸入通道41和42內(nèi)也不會發(fā)生兩個氣缸21和22進氣的相互干擾。因此可以獲得氣缸21和22的進氣量的均衡。
在上述的傳統(tǒng)的混合器中，伴隨氣缸21和22之一的吸氣沖程產(chǎn)生的任何輸入壓力脈動，會到達相應(yīng)的輸入通道41或42，并且通過相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴101或102作用到另一側(cè)的氣態(tài)燃料管嘴102或101上。然而，在本發(fā)明中，因為氣室12位于氣態(tài)燃料管嘴101和102之間，通過氣態(tài)燃料管嘴101或102之一進入氣室12的進氣壓力脈動在氣室12內(nèi)被減弱，因此能夠防止進氣壓力脈動影響另外的氣態(tài)燃料管嘴102或101。結(jié)果，根據(jù)在文氏管部分4a內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓，氣態(tài)燃料管嘴101和102的每一個噴出精確量的氣態(tài)燃料，進入相應(yīng)的文氏管部分4a。因此，可以防止供應(yīng)到相應(yīng)氣缸21或22的氣態(tài)混合物中的燃料濃度的波動，從而使發(fā)動機E的工作穩(wěn)定。
另外，公共氣室12的使用避免了部件數(shù)量的增加，從而使成本降到最小。
圖5是表示氣室12的容積(Vs)相對發(fā)動機排氣量(Ve)的比率(Vs/Ve)和從氣缸21和22排放氣體之間的一氧化碳(CO)的濃度差別(ΔCO)之間的關(guān)系的測試結(jié)果的曲線圖。在該曲線圖中，小差別(ΔCO)表示在氣缸21和22之間的吸氣容量的差別和氣態(tài)混合物的燃料濃度的差別是很小的。
這樣，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)該比率(Vs/Ve)超過20％時，(ΔCO)達到確保發(fā)動機E穩(wěn)定工作狀態(tài)的值。也就是說，將氣室12的容量(Vs)設(shè)定為發(fā)動機排氣量(Ve)的20％或者更多，從而允許氣室12在減弱輸入壓力脈動方面顯示出足夠的效果，以確保發(fā)動機的穩(wěn)定工作。
接下來，參考圖6來說明本發(fā)明的第二實施例。
除了一燃料輸入管13設(shè)置在兩個輸入通道41和42之間之外，第二實施例和上述的優(yōu)選實施例具有相同的配置。利用在兩個輸入通道41和42之間的空間放置燃料輸入管13，減小了混合器M的尺寸。
接下來，參考圖7來描述本發(fā)明的第三實施例。
在第三實施例中，兩個相對于氣室總體尺寸較小的腔室201和202形成在氣室12內(nèi)，兩個氣態(tài)燃料管嘴101和102的入口10b分別開口進入氣室。較小的腔室201和202被隔離體22從氣室12的主要部分12a分開，并且一燃料輸入管13開口在主要部分12a內(nèi)。在每個隔離體22內(nèi)配置一單向閥221或222，如，僅作舉例說明，可以是一種簧片閥，從而允許燃料只從氣室12的主要部分12a到較小的腔室201和202的一個方向流動。
按照第三實施例，單向閥221和222的止回功能引起通過相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴101或102進入較小的腔室201和202的輸入壓力脈動的正壓的截斷，從而只有負(fù)壓被傳遞到氣室12的主要部分12a。進入主要部分12a的輸入壓力脈動被在半路切斷，從而進一步提高了輸入壓力脈動的總體減弱效果。
下面，參考圖8來描述本發(fā)明的第四實施例。
除了兩個單向閥231和232分別設(shè)置在氣室12和氣態(tài)燃料管嘴101和102的入口10b之間，以防氣態(tài)燃料的回流之外，第四實施例和上述的第三實施例具有相同的配置。
根據(jù)第四實施例，通過與第三實施例一樣的相同作用，能夠進一步提高減弱輸入壓力脈動的總體效果。
最后，參考圖9來描述本發(fā)明的第五實施例。
在第五實施例中，在兩個氣態(tài)燃料管嘴101和102的之間設(shè)置一隔離體24，以便將氣室12分割開。在隔離體24上距離氣態(tài)燃料管嘴101和102最遠的地方，設(shè)置一開口25，它將兩個氣態(tài)燃料管嘴101和102與面對開口25設(shè)置的燃料輸入管13連接起來。
按照第五實施例，在從氣態(tài)燃料管嘴101和102之一進入氣室12的輸入壓力脈動被在氣室12內(nèi)減弱的同時，通過隔離體24可以有效地防止對另外的氣態(tài)燃料管嘴102或101上的輸入壓力脈動的干擾。
盡管在上面已經(jīng)詳細地說明了本發(fā)明的幾個實施例，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然，本發(fā)明可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)按照各種方式進行改變。例如，混合器的輸入通道的數(shù)量不必限定為兩個，可以根據(jù)多缸發(fā)動機的氣缸數(shù)量來確定。
權(quán)利要求
1.一種用于多缸氣體發(fā)動機的混合器，包括混合器主體；設(shè)置在混合器主體內(nèi)的多個輸入通道，它們延伸到相應(yīng)的發(fā)動機的多個氣缸；設(shè)置在混合器主體內(nèi)的多個氣態(tài)燃料管嘴，每個氣態(tài)燃料管嘴具有開口在相應(yīng)的輸入通道的文氏管部分內(nèi)的管嘴口，并且多個氣態(tài)燃料管嘴被連接到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置；氣室，其可操作地連接到混合器主體上并且容納多個氣態(tài)燃料管嘴；燃料輸入管，延伸到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置并且在氣室內(nèi)開口；其中，已經(jīng)通過氣態(tài)燃料管嘴的輸入壓力脈動在氣室內(nèi)被減弱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，該氣室的容量(Vs)被設(shè)定為發(fā)動機排氣量(Ve)的20％或者更多。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，每個氣態(tài)燃料管嘴的管嘴口位于相應(yīng)的輸入通道的文氏管部分的接近中央的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，一單向閥設(shè)置在多個氣態(tài)燃料管嘴中的每一個和燃料輸入管之間，其允許燃料從燃料輸入管到多個氣態(tài)燃料管嘴的一個方向流動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，多個輸入通道彼此分開，以便對應(yīng)于多個氣缸，并且不受氣缸進口之間相互干擾的影響，并且其中可以得到氣缸進氣容量的均衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，該氣室設(shè)置在多個氣態(tài)燃料管嘴之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，與在文氏管部分內(nèi)開口的管嘴口相對的每個氣態(tài)燃料管嘴的一端從混合器主體之下伸出且進入氣室。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合器，其特征在于，計量從氣室進入的氣態(tài)燃料量的燃料噴射器設(shè)置在從混合器主體之下伸出且進入氣室的氣態(tài)燃料管嘴的一端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，每個輸入通道在結(jié)構(gòu)上彼此獨立。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，燃料輸入管設(shè)置在多個輸入通道之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，氣室包括主腔室和多個在尺寸上相對主腔室更小的小腔室。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合器，其特征在于，該多個小腔室設(shè)置成這樣，即和管嘴口相對的相應(yīng)的氣態(tài)燃料管嘴的末端在其中開口。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合器，其特征在于，該多個小腔室彼此用隔離體分開，和主腔室也用隔離體分開，并且燃料輸入管開口進入氣室的主腔室。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的混合器，其特征在于，單向閥設(shè)置在相應(yīng)的小腔室的相應(yīng)隔離體內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的混合器，其特征在于，該單向閥是簧片閥。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，在氣室和相應(yīng)的氣體燃料管嘴的進口之間設(shè)置單向閥。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，在多個氣體燃料管嘴之間設(shè)置隔離體，以便將氣室分隔開。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的混合器，其特征在于，在隔離體內(nèi)設(shè)置開口。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的混合器，其特征在于，該開口設(shè)置在距離氣態(tài)燃料管嘴最遠的位置上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的混合器，其特征在于，該開口提供氣態(tài)燃料管嘴和燃料輸入管之間的連通，該燃料輸入管設(shè)置成面對該開口。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于多缸氣體發(fā)動機的混合器，其中多個輸入通道延伸到多個氣缸。多個氣態(tài)燃料管嘴設(shè)置在混合器主體內(nèi)，每一個管嘴具有在相應(yīng)的輸入通道的文氏管部分內(nèi)開口的管嘴口。該多個氣態(tài)燃料管嘴連接到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置上，其中容納多個氣態(tài)燃料管嘴并具有在其中開口的燃料輸入管的公共氣室設(shè)置在混合器主體上。該燃料輸入管延伸到氣態(tài)燃料供應(yīng)裝置。已經(jīng)通過氣態(tài)燃料管嘴的輸入壓力脈動在氣室內(nèi)被減弱，從而獲得對每個氣缸的氣體混合物的均勻分配，同時將部件的數(shù)量減小到最少，并且防止氣態(tài)混合物的燃料濃度的波動。
文檔編號F02B43/00GK1399066SQ0214137
公開日2003年2月26日 申請日期2002年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月11日
發(fā)明者玉本龍平, 山中伸二, 藤沼正訓(xùn) 申請人:本田技研工業(yè)株式會社