专利名称：空燃比控制阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能控制汽油发动机各种工况时的空气与燃油比例的控制阀。
背景技术：
汽油发动机工作时的动力来源是被压缩的空气-汽油混合气点燃爆发后推动活塞及曲柄机构做功，这就要求其做功过程中的化学能、物理能的转化利用率最高。化学能利用率最高即要求汽油燃烧充分，转化为物理能；物理能利用率最高即燃烧后的气体爆发力做功最大。
化学能利用率最高的必要条件是保证适合的空燃比，即空气与燃油气保持一定的混合比例。如混合气过浓(即空气相对比较少)，不能提供充分燃烧的氧气，使燃油不能完全燃烧而大大降低了化学能的转化率，同时造成点火可靠性下降；混合气过稀，由于混合气分子间运动相对缓慢，在燃烧过程中有很大一部分混合气的燃烧会在活塞向下止点移动时，燃烧空间容积很快增大的情况下进行的，这部分混合气燃烧放出的热量中变为机械功的相对较少。加之过稀的混合气燃烧时，单位容积的混合气所能放出的热量也较少，结果汽油机输出的功率下降。一般而言，在发动机启动，特别是冷启动时，发动机需要较浓的混合气，而在正常工作时又需要相对较稀的混合气，同时需要根据不同的情况对空燃比进行实时调节，使发动机在稀燃的条件下能正常燃烧。但是现有摩托车发动机普遍采用简单化油器式燃油供给系统，空燃比不能得到精确控制，从而使动力性、经济性和排放指标较差。实验证明，燃烧时由于空燃比不足，在初始燃烧期间造成相对低温缺氧时会产生大量的HC，而在高峰燃烧期间造成高温缺氧时会产生大量的CO，因此，要求空燃比在任何时刻都能满足最佳值，才能实现最充分合理的燃烧，达到减少排放物中CO及HC含量的目的。
在现有技术中，电喷和三元催化是汽车发动机有效排放的一种新型技术。采用这种技术的装置由5个传感器获取汽油发动机的进气温度、曲轴相位(转速)、缸头温度节流置等工况参数及大气压力的环境参数，在排气系统中安装有三元催化反应器和氧传感器。通过电子控制装置输出控制信号控制电子喷嘴的开启时刻和开启延续时间，使发动机燃烧的空燃比近似为1，使三元催化反应器有效的工作，排放大大降低。从原理上来讲，采用电喷并不一定省油。由于该装置成本高，难维护和使用寿命等原因，目前仅在轿车上使用。难已在单缸、小排量的摩托车汽油发动机上使用。
发明内容
本实用新型的目的旨在提供一种体积小、成本低，能控制汽油发动机各种工况时的空气与燃油比例，节油的空燃比控制阀。
本实用新型目的的实现方式为，空燃比控制阀，包括尾盖、锁紧套、O形圈、接线板6、波形簧、阀体、阀芯、阀座、压簧、前盖、气嘴。尾盖1用定位销4固定在阀体9上，并用锁紧套2和螺钉3锁紧。O形圈5套接于尾盖1的外壁密封槽与阀体9的内腔间。前盖18和O形圈19用螺钉紧固在阀体的前端。构成阀体进气通道的气嘴20通过螺纹和O形圈12与阀体联接。电机10驱动阀芯11产生轴向位移。阀体上安压簧17。接线板6通过垫圈7和波形簧8固定于阀体9上。电机10采用步进电机或直流电机。
附图
为本实用新型结构示意图。
参照附图，尾盖1通过定位销4与阀体9定位后再用锁紧套2和螺钉3锁紧，O形圈5套接于尾盖1的外壁密封槽与阀体9的内腔间，以实现阀体尾端密封。前盖18和O形圈19对阀体的前端密封。气嘴20通过螺纹和O形圈12与阀体9联接，构成本阀体的进气通道。阀芯11通过电机10的驱动产生轴向位移，改变气流通道间的通气面积，实现气流量的调节控制，达到ECU中的预定气流量。阀体上安装微调螺钉16，通过微调螺钉16上下位移的微量改变来辅助调节进气通道的气流量，其主要用于对汽油发动机怠速时所需最佳空燃比时的进气量进行控制。接线板6通过垫圈7和波形簧8固定于阀体9上，用于提供ECU控制部分与驱动电机10的电路通道。
本实用新型与汽油发动机进气座直接连结，通过数字控制模块输出的信号驱动步进电机10，电机10将带动与之相连结的阀芯11向其轴向前后产生位移，这样就改变了阀芯11与阀座15间的通流面积，于是气嘴20通入的气体流量被精确地控制在数字控制模块中的预设定流量值中，使空燃比达到最佳。
数字控制模块采用了本申请人的专利《一种数字模块控制汽油发动机工况的装置》(专利号01201544.x)。数字控制模块CPU的A端与负荷传器装置相连，B端与发动机转速信号相连，C端与缸头温度信号相连，输出端E与可变进气控制装置的伺服电机相连，并通过可变进气装置传递于化油器两端的接气座与空气滤清器之间，与发动机进气道连通。
本实用新型具有以下优点1、阀芯11与阀座15间采用非接触无级气流调节方式，即通过调整阀芯11在轴向的位移来改变气流通道间的通气面积达到调节通气量的目的，阀芯11与阀体9没有直接接触面，提高阀的使用寿命。
2、在连接上，本实用新型与汽油发动机的进气座直接连接，采用一体化或分体螺杆连接方式，使本阀对进气量的调节效果达到最佳；阀体与汽油发动机间在设计上采用了隔热垫；电气部分进气通道通过垫圈7和波形簧8实现防爆隔离措施。
3、采用了一只微调螺钉16，通过改变其上下位移来辅助调节进气通道的气流量，达到对汽油发动机怠速运转时所需的最佳空燃比进行微量调整的目的。
4、数字控制模块中预设有汽油发动机各种工况下所需的控制值，对直流或步进电机10进行开环或闭环控制，达到控制阀体进气量的目的。
采用本实用新型汽油发动机油耗可平均降低41％，排污量也有大幅度降低。本实用新型体积小，成本低、成本仅为目前电喷装置的1/10，安装在汽油发动机上容易。
权利要求1.空燃比控制阀，包括尾盖、锁紧套、O形圈、接线板(6)、波形簧、阀体、阀芯、阀座、压簧、前盖、气嘴，其特征在于尾盖(1)用定位销(4)固定在阀体(9)上，并用锁紧套(2)和螺钉(3)锁紧，O形圈(5)套接于尾盖(1)的外壁密封槽与阀体(9)的内腔间，前盖(18)和O形圈(19)用螺钉紧固在阀体的前端，构成阀体进气通道的气嘴(20)通过螺纹和O形圈(12)与阀体联接，电机(10)驱动阀芯(11)，阀体上安压簧(17)，接线板(6)通过垫圈(7)和波形簧(8)固定于阀体(9)上。
2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于阀体上安装微调螺钉(16)。
3.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于电机(10)为步进电机或直流电机。
专利摘要空燃比控制阀，涉及一种能控制汽油发动机各种工况时的空气与燃油比例的控制阀。它由尾盖、锁紧套、O形圈、接线板、波形簧、阀体、阀芯、阀座、压簧、前盖、气嘴、微调螺钉等构成。本实用新型与汽油发动机进气座直接连结，通过数字控制模块CPU输出的信号驱动电机，带动阀芯轴向产生位移，以改变阀芯与阀座间的通流面积，使气嘴通入的气体流量能被精确地控制在CPU的预先设定值，从而使空燃比达到最佳。本实用新型还通过微调螺钉的上下位移来辅助调节进气通道的气流量，能对汽油发动机怠速运转时空燃比进行微量调节。采用本阀汽油发动机油耗可平均降低41％，排污量大幅度降低。本实用新型体积小，成本低、安装在汽油发动机上容易。
文档编号F02D9/12GK2526517SQ0222832
公开日2002年12月18日 申请日期2002年2月1日 优先权日2002年2月1日
发明者高世伦, 李金生, 熊志刚, 夏金辉 申请人:应城市神风发动机有限责任公司