专利名称：一种增强雾化的电控喷油器的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃油发动机的电控燃油喷射装置，特别是一种利用超声波增强燃油雾化的电控喷油器。
背景技术：
燃油发动机的供油方式主要有化油器式和喷射式两种。例如汽车发动机，传统的汽车发动机采用化油器方式。其利用气流通过化油喉管产生真空度，使燃油压差雾化及飞溅雾化。以化油器方式雾化的燃料，其油雾颗粒偏大，且不均匀，致使燃油经济性、排放性偏差。目前汽车普遍采用电控喷油器(俗称电喷头)供油。发动机电控单元ECU(electronic control unit)根据发动机进气流量、进气管绝对压力、转速、进气温度、节气门位置等参数，控制电喷头的通断，将燃油喷入气缸。其燃油雾化效果明显得到了增强，从而提高了机动车的燃油经济性、动力性及排放性。但电控燃油喷射系统仍然存在雾化不均匀及排放污染问题，随着社会对燃油经济性及排放污染的要求在提高，电控喷油器还需进一步改进。
电喷头的末端有一个喷孔板，燃油是在一定的压力条件下通过喷孔，喷射成雾状。其雾化情况与压力和喷孔直径有关，一般而言，喷孔的孔径越小，雾化越好；喷射前的油压越高，雾化越好。目前喷嘴的孔径可做到0.1mm，若进一步降低孔径，则受到加工工艺及生产成本的限制。另外，喷孔直径过小，其抗污染抗堵塞的能力降低，对燃油品质则要更高；提高燃油喷射压力，则对喷油器零件精度以及供油系统的要求更高。这种单纯靠提高喷油压力或减小喷孔直径的方案已显示出其被动性和不足。若要再明显提高发动机的燃油经济性和排放指标，需另辟途径。
超声波雾化作为一种新型雾化技术已引起人们关注。利用超声雾化燃油已有专利号为95113315、96103306等多个中国专利。这些专利仍沿用化油器的理念。其不能解决空燃比的精确控制问题。同时，发动机为适应这种方式的雾化，必须对供油系统的结构作较大的改动。所以其应用的难度很大。
发明内容
本发明旨在给出一种用超声波增强燃料雾化的电控喷油器，以利于提高发动机的燃油经济性，降低尾气排放污染。
本发明所述的增强雾化的电控喷油器，包括常规的电控喷油器，在电控喷油器的喷孔板一侧的燃油通道处装有压电陶瓷振荡器，压电陶瓷振荡器与由发动机电子控制单元(ECU)控制的超声信号发生器电连接。
本发明所述的增强雾化的电控喷油器，在喷孔板一侧的燃油通道处，安装了压电陶瓷振荡元件。燃油在流经通道该处时，在超声振荡环境下被雾化。由于电控喷油器的工作受控于发动机电控单元ECU(electronic control unit)，超声信号发生器也受控于ECU，其随ECU的喷油脉冲信号发生振荡信号。电控单元实时检测发动机的进气流量、进气压力、温度、节气门位置、冷却液温度等参数控制喷油或停止。因而加装了超声雾化装置也不影响发动机按原设计所实现的燃油空气比。在ECU控制阀门开合的同时，控制超声信号发生器的脉冲信号与喷油器的通断动作基本同步，对燃油超声振荡使之雾化。
本发明是在常规电喷头上加装了压电陶瓷振荡元件及超声信号发生器。即，在原有喷射系统的压差雾化的基础上，再加了一个超声振荡雾化。从而可使燃油的雾化更充分、油雾颗粒更小，而利于提高发动机的热效率，降低烟尘、一氧化碳和氮氧化物的排放，利于环保。另外，处于喷孔附近的超声振荡，具有对喷孔的清洁作用，可避免小直径的喷孔结垢、堵塞，可保持喷孔流量稳定，并降低对燃油品质的要求。由于本专利只是在原电喷头的基础上加装超声雾化装置，其没有改变发动机原供油系统的结构，因而本发明所述的电控喷油器不影响发动机按原设计所实现的燃油、空气比，其安装、使用均极简单。即使是旧车维修，拆下原有的常规电喷头，换装本发明所述的电喷头即可。
图1本发明的原理示意2所述电控喷油器的剖面3所述电控喷油器的剖面4、5、6、7是图3的K-K剖视图具体实施方式
实施例一，如图2由壳体1，电磁线圈4，阀针5，喷孔板9等构成的常规的电控喷油器B，在喷孔板9外侧的燃油通道处装有呈环形的压电陶瓷振荡器7。因各种型号的常规电喷头的结构尺寸不同，压电陶瓷的内径尺寸须与燃油通道10吻合，但外径尺寸可能受到限制。如其外径尺寸受限，则压电陶瓷的体积偏小，需提高供电的电压才可满足所要的振幅，为避免所需工作电压值偏高，可以在燃油通道处并列一个以上压电陶瓷振荡器7，本实施例为两个压电陶瓷振荡器7并列安装，以便在适宜的工作电压下达到所需的振幅。
电控单元ECU通过壳体上的电磁线圈插座2与电磁线圈4电相连。壳体上另有压电陶瓷插座3使压电陶瓷振荡器7可与超声信号发生器A电相连。超声信号发生器A是现有技术，其与ECU电相连并由其控制。超声信号发生器A检测到喷油脉冲信号的上升沿后，向压电陶瓷发出振荡信号，使燃油雾化；当燃油喷射持续时间到而断开电磁线圈电能时，将阀门封闭，而超声信号发生器A检测到喷油脉冲信号的下降沿后，延时一定时间(比阀杆下落时间稍长)，再切断压电陶瓷振荡信号。
为保证流经通道10的全部燃油都被超声波振荡，ECU控制喷油阀门开启的同时，接通超声信号发生器，当喷油阀门关闭后的极短时间内，通道中仍有少量燃油尚未被喷出。即，超声信号发生器A产生的脉冲信号与控制电磁线圈的喷油脉冲信号同时启动，但超声信号脉冲比喷油脉冲延迟结束，延迟0.5-3毫秒为宜。
为提高超声振荡的雾化效率，在压电陶瓷振荡器7的两端分别装有前盖板8和后盖板6，两盖板在装配时对压电陶瓷振荡器8施有压紧力，可使前、后盖板参与并放大振动，有利于提高雾化效率。
实施例二，如图3在喷孔板9内侧的燃油通道处装有压电陶瓷振荡器，压电陶瓷振荡器可以是环形的，或两个弧形的组合，如图4、5。也可以是矩形的，如图6、7。本实施例与实施例一的区别是，前述方案是燃料在经喷孔前，先被振荡雾化，提高喷孔板前后的压差。本实施例的方案是燃油经喷孔雾化后再被振荡进一步。其余与实施例一相同。
应当指出，本发明不仅适用于以汽油为燃料的电控喷油器，也适用于以柴油、酒精等液态燃料的喷射器。
权利要求
1.一种增强雾化的电控喷油器，包括常规的电控喷油器，其特征在于，在电控喷油器的喷孔板(9)一侧的燃油通道(10)处装有压电陶瓷振荡器(7)，压电陶瓷振荡器(7)与由发动机电子控制单元(ECU)控制的超声信号发生器(A)电连接。
2.根据权利要求1所述的增强雾化的电控喷油器，其特征在于，在燃油通道(10)处，并列装有一个以上压电陶瓷振荡器(7)。
3.根据权利要求1所述的增强雾化的电控喷油器，其特征在于，压电陶瓷振荡器(7)可装在喷孔板(9)的内侧或外侧。
4.根据权利要求1所述的增强雾化的电控喷油器，其特征在于，压电陶瓷振荡器(7)的两端分别装有前盖板(8)和后盖板(6)，且两盖板对压电陶瓷振荡器(7)施有压紧力。
5.根据权利要求1所述的增强雾化的电控喷油器，其特征在于，壳体(1)上有可使压电陶瓷振荡器(7)与超声信号发生器(A)电连接的压电陶瓷插座(3)。
6.根据权利要求1所述的增强雾化的电控喷油器，其特征在于，超声信号发生器(A)产生的脉冲信号与控制电磁线圈的喷油脉冲信号同时启动，但超声信号脉冲比喷油脉冲信号延迟结束，延迟0.5-3毫秒为宜。
全文摘要
一种增强雾化的电控喷油器，用于发动机的燃油电控喷射。其包括常规的电喷头，其特征是，在电控喷油器的喷孔板一侧的燃油通道处，装有压电陶瓷振荡器。有超声信号发生器与压电陶瓷振荡器电连接，超声信号发生器受控于发动机的电子控制单元(ECU)并随ECU产生的脉冲信号产生超声振荡信号。所述的电控喷油器，在常规电喷头的基础上加装了一个超声雾化装置，其不改变原发动机燃油供给系统的结构，但超声振荡可进一步增强了对燃油的雾化，从而提高发动机的热效率、降低尾气排放污染。
文档编号F02M51/06GK101025138SQ20071002727
公开日2007年8月29日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者姚锡凡, 纪卿 申请人:姚锡凡, 纪卿