專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的化油器上控制進(jìn)料燃料/空氣比的裝置。
火花點(diǎn)燃內(nèi)燃機(jī)由燃燒混合物燃點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。燃燒混合物是由空氣及汽化了的燃油混合而成?；旌蠚獾谋壤?，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及發(fā)動(dòng)機(jī)的排放，有極大的影響。當(dāng)混合氣的比例正確，同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞于上死點(diǎn)前正確時(shí)間被燃點(diǎn)，使活塞正好在上死點(diǎn)位置被驅(qū)動(dòng)，能對(duì)活塞提供最大的功率。
一般化油器的設(shè)計(jì)，要求在不同的供油情況下，提供平穩(wěn)的混合氣比例。而提供平穩(wěn)混合氣比例的先決條件，在于化油器內(nèi)化油器儲(chǔ)油裝置(浮子室)的燃油液面水平。按化油器原理，簡(jiǎn)單地說(shuō)，燃油液面低，燃油比例變小。燃油液面高，燃油比例變濃?；推鞯娜加鸵好婵刂?，是依靠一種浮子室的裝置。當(dāng)燃油液面低，浮子下降，控制油路的活門(mén)關(guān)閉，燃油停止流入。為了在穩(wěn)定的條件下供給發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的混合氣而將燃油液面保持一定的部分是浮子室。因燃油消耗，浮子室內(nèi)的燃油液面一下降時(shí)，浮子及浮子針閥也就下降，燃油流進(jìn)浮子室內(nèi)。燃油液面一上升時(shí)，浮子及浮子針閥也隨之上升，閥碰到了閥座而終止了燃油流入。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，浮子系統(tǒng)將該動(dòng)作不斷地重復(fù)進(jìn)行，使燃油液面時(shí)常地保持一定。它的缺點(diǎn)是一、一般燃油(如汽油)內(nèi)的雜質(zhì)，不停地在浮子開(kāi)關(guān)時(shí)切割浮子的橡膠。浮子的壽命很短；二、浮子只能穩(wěn)定燃油液面的水平，隨浮子的老化，混合氣比例不停的在變化。要保持混合氣的正確比例，就要不停地調(diào)整化油器；三、隨浮子的老化，在燃油液面從不斷的升高，以致失效而使化油器儲(chǔ)油裝置(即浮子室)滿(mǎn)油的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的排放會(huì)愈嚴(yán)重，使耗油量不斷提高；四、失效的混合氣控制帶來(lái)高排放、高油耗，需要不斷的調(diào)整，又使發(fā)動(dòng)機(jī)的維修成本提高。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，提供一種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置，使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的混合氣比例。
本實(shí)用新型為與一般的化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)的化油器儲(chǔ)油裝置相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是所說(shuō)的化油器儲(chǔ)油裝置旁邊安裝有一個(gè)燃油液面檢測(cè)裝置，該燃油液面檢測(cè)裝置與所說(shuō)的化油器儲(chǔ)油裝置之間通過(guò)下部的一條U形管相互連通，還有一個(gè)安裝在所說(shuō)的化油器儲(chǔ)油裝置的供油油路上的供油控制閥；所說(shuō)的燃油液面檢測(cè)裝置有一個(gè)腔體，腔體內(nèi)有一支能浮于燃油面的柱塞，還有一個(gè)檢測(cè)柱塞位置的傳感器，該傳感器安裝在所說(shuō)的柱塞浮動(dòng)區(qū)域的外腔壁處；所說(shuō)的供油控制閥為一個(gè)其啟閉受所說(shuō)的柱塞位置傳感器的輸出信號(hào)控制的電磁閥。
本實(shí)用新型是這樣工作的當(dāng)供油控制閥打開(kāi)，燃油即向化油器儲(chǔ)油裝置供油，化油器儲(chǔ)油裝置中的燃油同時(shí)從其底部通過(guò)U形管流入其旁邊的燃油液面檢測(cè)裝置的腔體中，使該腔體中的液面保持與化油器儲(chǔ)油裝置中的液面持平。燃油液面檢測(cè)裝置腔體中的柱塞是隨腔體中的液面浮動(dòng)的，因而其位置即反映著腔體的燃油液面的水平，也即為化油器儲(chǔ)油裝置中的燃油液面的水平。設(shè)在柱塞活動(dòng)區(qū)域的腔體外的柱塞位置傳感器能根據(jù)柱塞的位置變化發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，控制供油控制閥的啟閉動(dòng)作。當(dāng)化油器儲(chǔ)油裝置的燃油液面降低時(shí)，柱塞位置也隨著降低，所說(shuō)的柱塞位置傳感器輸出控制信號(hào)到供油控制閥，使供油控制閥開(kāi)啟，向化油器儲(chǔ)油裝置供油，使化油器儲(chǔ)油裝置的油面上升。當(dāng)其油面上升至額定水平時(shí)，柱塞位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)使供油控制閥關(guān)閉。如此反復(fù)過(guò)程，即可使化油器儲(chǔ)油裝置的燃油液面穩(wěn)定在一定的水平，進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的混合氣比例。
為使所說(shuō)的柱塞在燃油液面檢測(cè)裝置的腔體中按一定路徑定位活動(dòng)，燃油液面檢測(cè)裝置的腔體包括有一根垂直導(dǎo)管，使所說(shuō)的柱塞的一端伸入該垂直導(dǎo)管內(nèi)，這樣，柱塞將沿這垂直導(dǎo)管所限定的路徑有規(guī)則地浮動(dòng)。該垂直導(dǎo)管可位于所說(shuō)的燃油液面檢測(cè)裝置的腔主體的上方或其下方。
所說(shuō)的檢測(cè)柱塞位置的傳感器可以有多種形式，包括以下兩種形式方案1、采用光電耦合器作為檢測(cè)柱塞位置的傳感器，在此方案中，可于燃油液面檢測(cè)裝置的主腔體接裝一透明的垂直導(dǎo)管，腔體中的柱塞的一端伸入該透明導(dǎo)管之中，將光電耦合器設(shè)在所說(shuō)的透明垂直導(dǎo)管的外管壁處。該光電耦合器的工作過(guò)程是當(dāng)化油器儲(chǔ)油裝置的燃油液面下降時(shí)，透明垂直導(dǎo)管中的柱塞同時(shí)下降，容許光源通過(guò)，這時(shí)光電耦合器輸出信號(hào)使供油控制閥開(kāi)啟；當(dāng)化油器儲(chǔ)油裝置的燃油液面上升到額定水平時(shí)，柱塞阻止光源通過(guò)，光電耦合器產(chǎn)生的信號(hào)使供油控制閥關(guān)閉，從而保持化油器儲(chǔ)油裝置的燃油液面穩(wěn)定。
2、柱塞位置傳感器為鐵磁構(gòu)件感應(yīng)式傳感器，包括一個(gè)設(shè)置于所說(shuō)的柱塞上的一鐵磁性構(gòu)件和一個(gè)電磁感應(yīng)線圈，所說(shuō)的電磁感應(yīng)線圈設(shè)置于所說(shuō)的鐵磁性構(gòu)件活動(dòng)區(qū)域的燃油液面檢測(cè)裝置內(nèi)腔的外壁處。當(dāng)柱塞浮在不同的水平，柱塞的位置變化即改變電磁感應(yīng)線圈內(nèi)的μ值，從而使該電磁感應(yīng)線圈輸出與柱塞的位置相對(duì)應(yīng)的模擬量信號(hào)，用以控制供油控制閥的啟閉動(dòng)作，從而控制化油器儲(chǔ)油裝置的燃油液面水平。在本方案中，所說(shuō)的鐵磁構(gòu)件可設(shè)置于柱塞伸入設(shè)在燃油液面檢測(cè)裝置腔體上的所說(shuō)的垂直導(dǎo)管內(nèi)的一端，所說(shuō)的電磁感應(yīng)線圈設(shè)置在垂直導(dǎo)管的外管壁處。所說(shuō)的鐵磁構(gòu)件可為一段小鐵柱。
本實(shí)用新型中連接于燃油供應(yīng)處與化油器儲(chǔ)油裝置之間的供油控制閥可以采用電磁線圈控制鐵球閥門(mén)的結(jié)構(gòu)該閥包括控制閥腔體、閥腔中的鐵球、位于閥腔一端的鐵油管和鐵油管上的電磁控制線圈，由閥腔中的鐵球和與之配合的鐵油管的凹形球面管口構(gòu)成供油控制閥的閥門(mén)。當(dāng)電磁線圈通電充磁時(shí)會(huì)使鐵油管磁化，磁力將鐵球吸住，即使閥門(mén)關(guān)閉；當(dāng)電磁線圈電流供應(yīng)停止時(shí)，地心吸力和化油器儲(chǔ)油裝置的負(fù)壓會(huì)使鐵球脫離鐵油管的管口而重新打開(kāi)燃油通道，即使閥門(mén)開(kāi)啟。該閥門(mén)堅(jiān)固耐用，一般不需維修。
由所說(shuō)的柱塞位置傳感器所輸出的信號(hào)，可通過(guò)一個(gè)常規(guī)的信號(hào)處理電路，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)整形處理和放大后再輸入供油控制閥的電磁控制線圈以控制閥門(mén)的啟閉。
本實(shí)用新型能從燃油液面檢測(cè)裝置的輸入，對(duì)供油控制閥作簡(jiǎn)單的燃油液面水平的閉環(huán)式控制，以較低的成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)理想的混合氣比例控制。本實(shí)用新型還具有運(yùn)行可靠，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
以下為本實(shí)用新型的圖面說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用光電耦合式柱塞位置傳感器的燃油液面檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為采用鐵磁構(gòu)件感應(yīng)式柱塞位置傳感器的燃油液面檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為供油控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為一種信號(hào)處理電路實(shí)施圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)作進(jìn)一步的詳細(xì)描述實(shí)施例一本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)如
圖1所示。1為化油器儲(chǔ)油裝置，燃油液面檢測(cè)裝置3由支架4垂直固定于化油器儲(chǔ)油裝置的旁邊，燃油液面檢測(cè)裝置3和化油器儲(chǔ)油裝置1的底部之間通過(guò)一條U形管2相連接，供油控制閥5通過(guò)輸油管6連接到化油器儲(chǔ)油裝置上部的進(jìn)油口。本實(shí)施例的燃油液面檢測(cè)裝置3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其結(jié)構(gòu)主要包括腔體31，該腔體的上部具有一根透明的垂直導(dǎo)管32，在腔體中裝有柱塞33，該柱塞的一湍為一中心把，其把端伸入所說(shuō)的透明垂直導(dǎo)管32中，在透明導(dǎo)管32的外管壁設(shè)有光電耦合器34。本實(shí)施例的供油控制閥5的結(jié)構(gòu)如圖4所示，該閥包括控制閥腔體51、閥腔中的鐵球52、位于閥腔一端的鐵油管53和鐵油管上的電磁控制線圈54，由閥腔中的鐵球和與之配合的鐵油管的凹形球面管口構(gòu)成供油控制閥的閥門(mén)。閥腔體的另一端為帶油槽的控制閥裝配體55，閥腔體51與控制閥裝配體55之間由橡膠環(huán)油封56連接。裝配時(shí)鐵油管端連接燃油供應(yīng)處，控制閥裝配體端接往化油器儲(chǔ)油裝置進(jìn)油端。控制閥裝配體55上的油槽提供足夠的油路使油供應(yīng)與鐵球52的位置無(wú)關(guān)。
在本實(shí)施例中，燃油液面檢測(cè)裝置3上的光電耦合器34輸出信號(hào)通過(guò)一個(gè)信號(hào)處理電路進(jìn)行信號(hào)整形處理和放大后再輸入供油控制閥的電磁控制線圈54，這是一種常規(guī)的電路，圖5提供了一種實(shí)施電路，該電路包括由NPN三極管q3、電阻R19、R20和電容C8組成的光電信號(hào)整形電路，光電耦合器34輸出的光電信號(hào)由接口J3的3端輸入到q3的基極，R19以及C8構(gòu)成脈沖限制和整形器，對(duì)輸入的光電信號(hào)進(jìn)行糾正，q3和R20組成的放大電路將該信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字形式輸入芯片MACH4/68-32的29腳，芯片MACH4/68-32和OSC構(gòu)成的數(shù)字濾波器，芯片MACH4/68-32為可編程門(mén)陣列，該可編程門(mén)陣列還帶有其他外接模擬量的輸入接口J1；OCS為時(shí)鐘電路，由石英晶體XTAL1、電阻R21和電容C21、C22組成。該數(shù)字濾波器對(duì)所輸入的信號(hào)濾波處理后，由芯片MACH4/68-32的42腳將其輸出信號(hào)輸入到由NPN三極管q4、電阻R4、二極管D7和繼電器L1組成的放大驅(qū)動(dòng)電路，再由繼電器L1控制供油控制閥電磁控制線圈54(即電路中的L2)電流的通斷。本電路的電源部分由可控硅q2、二極管D2、D3電阻R7、R8、變阻器V1、電容C3、C4和調(diào)壓器A3(TM2930T)組成，該部分電路為本實(shí)用新型各部分電路提供直流工作電源。
實(shí)施例二本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)同實(shí)施例一(
圖1)，與實(shí)施例一的區(qū)別在于其燃油液面檢測(cè)裝置3的柱塞位置傳感器采用鐵磁構(gòu)件感應(yīng)式，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，它的結(jié)構(gòu)包括腔體31，該腔體的上部有一根垂直導(dǎo)管32，在腔體中裝有柱塞33，該柱塞的一端為一中心把，其把端置有一條小鐵柱35并將該端伸入垂直導(dǎo)管32中，在該垂直導(dǎo)管32的外管壁設(shè)置有一電磁感應(yīng)線圈36，當(dāng)柱塞浮在腔體中不同的水平，柱塞上的小鐵柱35在垂直導(dǎo)管32中的位置變化改變電磁感應(yīng)線圈36的μ值，從而輸出相應(yīng)于柱塞位置，即燃油液面水平的控制信號(hào)，經(jīng)放大后輸入供油控制閥5的電磁控制線圈，以控制供油控制閥的啟閉。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置，包括一個(gè)化油器儲(chǔ)油裝置(1)，其特征在于所說(shuō)的化油器儲(chǔ)油裝置(1)旁邊安裝有一個(gè)燃油液面檢測(cè)裝置(3)，該燃油液面檢測(cè)裝置與所說(shuō)的化油器儲(chǔ)油裝置之間通過(guò)下部的一條U形管(2)相互連通，還有一個(gè)安裝在所說(shuō)的化油器儲(chǔ)油裝置的供油油路上的供油控制閥(5)；所說(shuō)的燃油液面檢測(cè)裝置有一個(gè)腔體，腔體內(nèi)有一支能浮于燃油面的柱塞(33)，還有一個(gè)檢測(cè)柱塞位置的傳感器，該傳感器安裝在所說(shuō)的柱塞浮動(dòng)區(qū)域的外腔壁處；所說(shuō)的供油控制閥(5)為一個(gè)其啟閉受所說(shuō)的柱塞位置傳感器的輸出信號(hào)控制的電磁閥。
2.按權(quán)利要求1所說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置，其特征在于所說(shuō)的燃油液面檢測(cè)裝置的腔體包括一根垂直導(dǎo)管(32)，所說(shuō)的柱塞(33)的一端伸入垂直導(dǎo)管(32)內(nèi)。
3.按權(quán)利要求2所說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置，其特征在于所說(shuō)的柱塞位置傳感器為光電耦合器(34)，該光電耦合器設(shè)在所說(shuō)的燃油液面檢測(cè)裝置的垂直導(dǎo)管(32)的外管壁處，該垂直導(dǎo)管(32)為透明導(dǎo)管。
4.按權(quán)利要求1所說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置，其特征在于所說(shuō)的柱塞位置傳感器為鐵磁構(gòu)件感應(yīng)式傳感器，包括一個(gè)設(shè)置于所說(shuō)的柱塞(33)上的一鐵磁構(gòu)件(35)和一個(gè)電磁感應(yīng)線圈(36)，所說(shuō)的電磁感應(yīng)線圈(36)設(shè)置于所說(shuō)的鐵磁構(gòu)件(35)活動(dòng)區(qū)域的燃油液面檢測(cè)裝置內(nèi)腔的外壁處。
5.按權(quán)利要求4所說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置，其特征在于所說(shuō)的鐵磁構(gòu)件(35)設(shè)置于柱塞(33)伸入所說(shuō)的垂直導(dǎo)管(32)內(nèi)的一端，所說(shuō)的電磁感應(yīng)線圈(36)設(shè)置在垂直導(dǎo)管(32)的外管壁處。
6.按權(quán)利要求5所說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置，其特征在于所說(shuō)的鐵磁構(gòu)件(35)為一段小鐵柱。
7.按權(quán)利要求1所說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置，其特征在于所說(shuō)的供油控制閥(5)包括控制閥腔體(51)、閥腔中的鐵球(52)、位于閥腔一端的鐵油管(53)和鐵油管上的電磁控制線圈(54)，由閥腔中的鐵球(52)和與之配合的鐵油管(53)的凹形球面管口構(gòu)成供油控制閥的閥門(mén)。
專(zhuān)利摘要一種發(fā)動(dòng)機(jī)用化油器燃油空氣比例控制裝置,本實(shí)用新型在一般的化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)的化油器儲(chǔ)油裝置的旁邊安裝一個(gè)燃油液面檢測(cè)裝置,兩者下部通過(guò)一條U形管相互連通,燃油液面檢測(cè)裝置的腔體內(nèi)有一支能浮于燃油面的柱塞,還有一個(gè)檢測(cè)柱塞位置的傳感器,由該傳感器輸出的控制信號(hào)控制向化油器儲(chǔ)油裝置供油的供油控制電磁閥的啟閉。本實(shí)用新型能以較低的成本,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)理想的混合氣比例控制。具有運(yùn)行可靠,壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02D41/02GK2407139SQ99236950
公開(kāi)日2000年11月22日 申請(qǐng)日期1999年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月25日
發(fā)明者容小明 申請(qǐng)人:容小明