专利名称：电喷式发动机的空气控制与计量机构的制作方法
技术领域：
本发明属于电喷式发动机的技术领域，具体涉及一种将节气门体 组件与怠速旁通阀组件分开设置，形成各自独立的可拆分的两部分， 从而可以适用于不同使用场合且更加便于维修的电喷式发动机的空气 控制与计量机构。
背景技术：
电喷发动机采用电子控制装置取代传统的机械系统(如化油器)来 控制发动机的供油过程。电喷系统就是通过各种传感器将发动机的温 度、空燃比、油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶 状况等信号输入电子控制装置，电子控制装置根据这些信号参数计算 并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻，将燃料在一定压力 下通过喷油器喷入到进气管中雾化，并与进入的空气气流混合，进入燃 烧室燃烧，从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。这种由 电子系统控制将燃料由喷油器喷入发动机进气系统中的发动机称为电 喷发动机。电喷发动机按喷油器数量可分为多点喷射和单点喷射，发 动机内每一个气缸有一个喷油器，英文縮写为MPI，称多点喷射；发动 机几个气缸共用一个喷油器英文縮写SPI，称单点喷射。
电喷式发动机与化油器式发动机相比，突出的优点是能准确控制 混合气的质量，保证气缸内的燃料燃烧完全，降低废气排放和燃油消 耗，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和扭矩。
在电喷发动机运行时，空气通过空气滤清器，经节气门体进入进 气管。节气门体通过节气门板的开闭来控制空气供给量。节气门体上
设置温度与进气负压测量装置，将进气管内的空气状态传递给ECU。
发动机在无负荷情况下最低的稳定运转的转速，叫做发动机怠速。 在怠速工况下工作时，只需克服内在的摩擦阻力，而对外无输出功率。 但发动机怠速的高低不但对油耗有严重的影响(实践证明，在交通流 密度大的道路上行车，怠速油耗约占总油耗的30%)，对发动机的排 放污染、暖机时间和使用寿命等都有一定程度的影响。在怠速工况下， 只依靠节气门板的开闭无法满足发动机此时的工况需要，因此需要利 用怠速旁通阀组件为发动机提供一定的进气量，通过ECU控制怠速旁通阀组件中高频电磁阀的占空比来控制怠速旁通孔道的空气流量，使 发动机根据怠速自动调节工作状态。
但是，现有技术中的节气门体大多没有怠速旁通设计，在发动机 起动或怠速工况下，无法实现对空气流量的精确测量和控制，导致怠 速工况下实际运转状态偏离目标运转状况，即使有怠速旁通设计，节 气门体和怠速旁通阀体也大多是一体化结构的设计，且多采用步进电 机模式进行控制，这样不仅增加了节气门体的制造成本和难度，也增 加了电控单元ECU的设计难度和成本，而且在不同的使用场合下，使 用的灵活性差，当其中有一部分结构发生故障时必须更换整个机构， 增大了产品的维护成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种将节气门体组件与怠速旁 通阀组件分开设置，形成各自独立的可拆分的两部分，从而可以适用 于不同使用场合且更加便于维修的电喷式发动机的空气控制与计量机 构。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是
本发明的电喷式发动机的空气控制与计量机构，包括节气门体 组件、怠速旁通阀组件、温度与进气负压集成测量装置；其中节气门 体组件包括节气门体、节气门轴、节气门板、操纵摇臂、回位弹簧及 节气门位置传感器，节气门板安装在节气门体内，通过操纵摇臂可使 节气门轴旋转来控制节气门开度；怠速旁通阀组件包括高频电磁阀、 怠速旁通阀体、微调螺钉和密封圈，怠速旁通阀体的怠速进气孔道和 怠速出气孔道分别设置在节气门板两侧，通过高频电磁阀的开或闭使 怠速旁通孔道接通或断开，达到可变调整怠速空气量的目的；节气门 体组件与怠速旁通阀组件分开设置，形成各自独立的可拆分的两部分。
本发明还可以采用如下技术措施
所述的温度与进气负压集成测量装置设置在节气门体上，位置位 于节气门板后侧。
所述的节气门体上设置有与碳罐控制阀相连接的接口，节气门体 与碳罐之间通过碳罐连接管相连接。
在怠速进气孔道与怠速旁通阀体内部连接的端口位置设置高频 电磁阀，高频电磁阀的开或关控制怠速旁通阀孔道的开或闭，以此控 制怠速进气量。所述的怠速进气孔道内设置微调螺钉，对空气流量进行质调节。 在怠速进气孔道通向怠速旁通阀内部的端口位置设置高频电磁 阀，高频点磁阀的开或关控制怠速旁通孔道的开或闭，以此控制怠速
所述的怠速旁通阀体内设置通向怠速出气孔道的微调通道，通过 微调螺钉对微调通道的空气流量进行量调节。
所述的节气门板与节气门体内部气流通道的截面采用多组复合变 化半径。
本发明具有的优点和积极效果是
本发明的电喷式发动机的空气控制与计量机构，节气门体组件与 怠速旁通阀组件分开设置，形成各自独立的可拆分的两部分。本发明 可以适用于不同使用需要，当发生故障时，只需更换发生故障的具体
构件，更加便于维修;怠速旁通阀体的微调螺钉可以对怠速空气量进 行微调，实现对发动机怠速转速的修正调整。本发明将温度与进气负 压集成测量装置与节气门体直接安装在一起，可以对发动机进气状态 做出精确测量，并将测量结果传输至ECU，由ECU对进气流量做出判 断与修正计算，及时调整电喷参数，以获得具有合适空燃比的可燃混 合气，满足电喷发动机工况需要。
图1是本发明的电喷式发动机的空气控制与计量机构的结构分解 示意图2是本发明的电喷式发动机的空气控制与计量机构中节气门体 的剖视图3是本发明的电喷式发动机的空气控制与计量机构中怠速旁通 组件的结构示意图4是本发明的电喷式发动机的空气控制与计量机构中怠速旁通 阀体的A-A向剖视图5是本发吸的电喷式发动机的空气控制与计量机构中怠速旁通 阀体的B-B向剖视图6是本发明的电喷式发动机的空气控制与计量机构中怠速旁通 阀体的剖面图。
具体实施方式
以下参照附图和实施例对本发明进行详细说明如图1至图3所示，本发明的电喷式发动机的空气控制与计量机 构，包括节气门体组件l、怠速旁通阀组件2及温度与进气负压集 成测量装置3。其中节气门体组件包括节气门体4、气门轴5、节气
门板6、操纵摇臂20、回位弹簧21及节气门位置传感器，节气门板6 安装在节气门体4内，通过操纵摇臂使节气门轴旋转来控制节气门开 度；怠速旁通阀组件2包括高频电磁阀8、怠速旁通阀体9、微调螺钉 IO及密封圈11，怠速旁通阀体9的怠速进气孔道12和怠速出气孔道 13分别设置在节气门板6两侧，通过高频电磁阀8的开或闭使怠速旁 通孔道接通或断开，达到可变调整怠速空气量的目的。节气门体组件 1与怠速旁通阀组件2分开设置，形成各自独立的可拆分的两部分， 怠速旁通阀组件可安装于节气门体组件之上，怠速旁通阀体的怠速进 气孔道12和怠速出气孔道13分别设置在节气门板两侧，怠速进气孔 道和出气孔道的两侧端口处形成凸台，与节气门体上设置的凹槽和旁 通气孔19的位置形状相对应，通过加装密封圈或密封垫可使怠速旁通 阀与节气门体紧密配合并形成连通的旁通的气流通道。在节气门体上 设置温度与进气负压集成测量装置3，位置位于节气门板6后侧，可 以对发动机进气状态做出精确测量，并将测量结果传输至ECU，由ECU 对进气流量做出判断与修正计算，及时调整电喷参数，以获得具有合 适空燃比的可燃混合气，满足电喷发动机工况需要。节气门体上设置 有与碳罐控制阀相连接的接口，节气门体与碳罐之间通过碳罐连接管 16相连接，油箱中的燃油蒸汽被碳罐中的活性碳所吸附，当发动机运 转时，电子控制单元(ECU)通过控制活性碳罐控制阀的通断，依靠进气 管中的真空度将燃油蒸汽吸入发动机的进气道中进行燃烧，采用燃油 蒸汽控制可减少大气中的碳氢化合物并节约燃料。节气门板6与节气 门体4内部气流通道17的截面采用多组复合变化半径，即节气门板并 非采用规则的圆形形状，其边缘是根据实际情况采用不同半径的圆弧 相互连接而成，以取得最好的调节效果。
为控制发动机的怠速运行状态，可以采用机械式节气门通过调节 限位螺钉来改变怠速所需的空气流量，也可以采用高频电磁阀来控制 空气的流量。在采用高频电磁阀的情况下，在电磁阀的一侧设置独立 的气流通道，如电磁阀发生故障可采用这一气流通道进气并对进气采 用手动调节。
如图4、图5所示，'在怠速进气孔道通向怠速旁通阀内部的端口20位置将设置高频电磁阀，其开或关控制怠速旁通孔道的开或闭，以
此控制怠速出气量。同时，怠速旁通阀体内设置通向怠速出气孔道的
微调通道18，通过微调螺钉10对微调通道的空气流量进行量调节。 即由高频电磁阀对怠速出气量进行精确控制，确定其出气量，然后通 过微调螺钉控制的微调通道对出气量进行微量调节。当电磁阀发生故 障不能正常开闭时，气体可通过微调通道直接排出。
如图6所示，在怠速进气孔道12与怠速旁通阀体内部连接的端 口位置将设置高频电磁阀，其开或关控制怠速旁通阔孔道的开或闭， 以此控制怠速进气量。同时，在怠速进气孔道内设置微调螺钉10，对 空气流量进行质调节。在怠速进气孔道内设置的微调螺钉既可控制整 个气道的通断，也可以在打开的情况下与高频电磁阀配合，以此对气 道内的气体流量作精确控制。
权利要求1、一种电喷式发动机的空气控制与计量机构，包括节气门体组件、怠速旁通阀组件、温度与进气负压集成测量装置；其中节气门体组件包括节气门体、节气门轴、节气门板、操纵摇臂、回位弹簧及节气门位置传感器，节气门板安装在节气门体内，通过操纵摇臂可使节气门轴旋转来控制节气门开度；怠速旁通阀组件包括高频电磁阀、怠速旁通阀体、微调螺钉和密封圈，怠速旁通阀体的怠速进气孔道和怠速出气孔道分别设置在节气门板两侧，通过高频电磁阀的开或闭使怠速旁通孔道接通或断开，达到可变调整怠速空气量的目的，其特征在于节气门体组件与怠速旁通阀组件分开设置，形成各自独立的可拆分的两部分。
2 、根据权利要求1所述的电喷式发动机的空气控制与计量机构， 其特征在于温度与进气负压集成测量装置设置在节气门体上，位置 位于节气门板后侧。
3、 根据权利要求1所述的电喷式发动机的空气控制与计量机构， 其特征在于节气门体上设置有与碳罐控制阀相连接的接口，节气门 体与碳罐之间通过碳罐连接管相连接。
4、 根据权利要求1所述的电喷式发动机的空气控制与计量机构， 其特征在于在怠速进气孔道与怠速旁通阀体内部连接的端口位置设 置高频电磁阀，高频电磁阀的开或关控制怠速旁通阀孔道的开或闭， 以此控制怠速进气量。
5、 根据权利要求4所述的电喷式发动机的空气控制与计量机构， 其特征在于怠速进气孔道内设置微调螺钉，对空气流量进行质调节。
6、 根据权利要求1所述的电喷式发动机的空气控制与计量机构， 其特征在于在怠速进气孔道通向怠速旁通阀内部的端口位置设置高 频电磁阀，高频电磁阀的开或关控制怠速旁通孔道的开或闭，以此控 制怠速出气量。
7、 根据权利要求6所述的电喷式发动机的空气控制与计量机构， 其特征在于怠速旁通阀体内设置通向怠速出气孔道的微调通道，通 过微调螺钉对微调通道的空气流量进行量调节。
8、 根据权利要求1所述的电喷式发动机的空气控制与计量机构， 其特征在于节气门板与节气门体内部气流通道的截面采用多组复合 变化半径。
专利摘要一种电喷式发动机的空气控制与计量机构，包括节气门体组件、怠速旁通阀组件及温度与进气负压集成测量装置；节气门板安装在节气门体内，通过操纵摇臂使节气门轴旋转来控制节气门开度；怠速旁通阀体的怠速进气孔道和怠速出气孔道分别设置在节气门板两侧，通过高频电磁阀的开或闭使怠速旁通孔道接通或断开；节气门体组件与怠速旁通阀组件分开设置，形成各自独立的可拆分的两部分。本实用新型可适用于不同使用需要，便于维修；怠速旁通阀体可以实现对发动机怠速转速的修正调整；温度与进气负压集成测量装置与节气门体集成在一起，可对发动机进气状态做出精确测量，由ECU对进气流量做出判断与修正计算，及时调整电喷参数，满足电喷发动机工况需要。
文档编号F02D41/18GK201221415SQ20082007532
公开日2009年4月15日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者胡春明, 郑振鑫 申请人:天津大学