专利名称：一种燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内燃机燃油系统，尤其是一种燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统。
大气污染尤其是汽车排放废气造成的污染是世界各国致力解决的问题。如利用清洁的电能、氢能、太阳能作汽车动力源，然而真正清洁无污染的动力源走向实用还有相当长的一段历程，在当前和今后相当一段时间内，汽油仍将是最主要的一种汽车动力燃料，因此提高汽油辛烷值、降低含铅量，以减少对环境的污染是汽车燃料开发研究的热点。
近年来含醇汽油，尤其是含有甲醇的汽油，在世界各国得到了广泛的重视和发展。甲醇(CH3OH)自身含氧量高达50％，燃烧完全、无烟、不积炭、能与水互溶，具有很强的吸水性，自身总含有微量的水份。实验表明任何含有水份的燃料在燃料时，其热化学分解产生的游离气态氢能显著提高燃烧效率。甲醇具有的良好燃烧性能和高达112个单位的辛烷值，使含有甲醇的汽油辛烷值相应提高。实验表明，汽油中合有5％～10％的甲醇，排放的烟气中一氧化碳可减少30％、氮氢化合物可减少10％；汽油中含有10％的甲醇，汽车功率可提高5％，甲醇含量增大到30～35％，汽车功率可提高25％左右。此外，甲醇的沸点仅为65℃与汽油混合后，能降低汽油甲醇混合物的平衡蒸发温度，提高汽油汽化率，有利于改善汽缸内润滑性能，减少气缸、活塞上的积炭。
甲醇生产成本仅为汽油的50％，合成较为方便，能大幅度降低汽车运营费用，对降低能耗，减少污染有其特殊的社会和经济效益。
检索资料表明，目前国内外甲醇汽油燃料研究开发的思路均集中在解决甲醇和汽油的混溶性上，并用现有的燃油系统燃烧混合燃料。然而甲醇与汽油的混溶性与温度、含水量等有关，温度高、芳烃含量高、甲醇及汽油中不含水份，其混溶性就好，且不分层，但甲醇及汽油中均不同程度含有微量水份，同时甲醇具有的强吸水性在混合燃料贮存、运输及使用过程中能从大气中吸收水份，分层问题难以避免，特别是在低温条件下更甚，从资料中可以看出甲醇汽油混合燃料的应用研究课题集中在寻找合适的助溶剂上，以解决混溶分层问题。
另一方面甲醇的性质决定甲醇汽油混合燃料低温起动性差，特别是为避免甲醇掺入汽油后，蒸汽压急剧增大发生气阻而减少汽油中轻组分(如碳5、碳4)的掺入量，使低温起动性差的现象更为严重，成为制约甲醇汽油混合燃料推广的另一难题，同时损失了相当一部分高辛烷值的燃料资源。
本实用新型的目的在于提供一种既能单独使用汽油以满足低温起动要求及特殊情况要求，又能同时使用甲醇(及其他醇类、醚类)和汽油的汽车燃油系统，使甲醇(及其他醇类、醚类)及汽油通过各自的供给系统在化油器中混合，从而避免了甲醇汽油混合燃料分层及低温起动性差的问题。
本实用新型的目的可通过以下措施实现一种燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统，含有两套燃料供给系统及可同时雾化两种燃料的化油器，该化油器含有起动系统、喉管雾化装置及两套相互独立的浮子系统、主供油系统、怠速系统、加速系统及加浓系统，两套主供油系统的主供油管同时进入化油器小喉管以进行雾化，两套怠速及加速系统供油道分别合并引向各自喷口，两套加速及加浓系统控制机构与节气门联接同时工作；在两套化油器系统油量主进口分别设置两套量油装置，该量油装置由量油杆及控制量油杆开启的杠杆摇臂机构构成，以成比例控制两系统工作油量大小，在化油器小喉管下方还设有叶轮式向心旋流器，使通过旋流器的气流向心流动。
上述燃油系统中对应两套怠速系统、加速系统也可分别设置两套相应的喷口。
本实用新型涉及的燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统使用时，在其含有的两套燃料供给系统的燃料箱中分别注入甲醇(或其它醇类、醚类)和汽油燃料，通过输油泵、滤清器，分别输入甲醇系和汽油系的浮子系统。工作时通过拉杆等控制机构，使甲醇系量油杆处于关闭位置，汽油系量油杆处于工作位置，汽车发动机在只有汽油供给状态下正常起动；汽车发动机正常起动后，由控制机构成比例控制甲醇系、汽油系量油杆的开合，使甲醇及汽油同时在化油器小喉管雾化，汽车发动机在甲醇及汽油同时供给或单独供给状态下进入怠速、正常、及加浓、加速工作状态。甲醇及汽油在小喉管雾化呈现一定层流效应，设置在小喉管下方的叶轮式向心旋流器，使流经旋流器的呈一定层流效应的可燃混合气体向心流动相互碰撞，促成可燃混合气体混合更趋均匀，火焰传播速度一致。化油器有多重喉管时，在每个大喉管处都可设置叶轮式向心旋流器，并使相互间气流旋向相反。
在同时使用醇类和汽油燃料的燃油系统中，当量油装置设置在主供油系统主量孔进油口上，可在加速(及加浓)系统供油道设置量孔孔径变换阀，由量油杆控制机构同步控制，以根据进入主供油系统甲醇汽油比控制加速(及加浓)系统甲醇汽油比以满足同时及单独使用甲醇和汽油适宜的空燃比。
本实用新型的燃油系统甲醇系燃料箱可设计为微压力容器，并设置压力自动控制阀及安全阀。压力自动控制阀与汽车压缩空气系统连接，安全阀出口排大气或排入油气回收系统，汽车发动机使用汽油启动后，产生的压缩空气使甲醇系燃料箱充压，将甲醇压送至其浮子系统，经雾化参与发动机怠速、正常、加速、加浓工作状态。
卡特型化油器(美国carter化油器公司产品)是以设置在功率量油孔(油量主进口)的量油杆及加速泵完成油量即功率调节的。因此在本实用新型的燃油系统中采用卡特型化油器勿需另设量油装置，由控制机构控制甲醇系和汽油系量油杆即可完成在汽油供给状态下的正常起动，及在甲醇和汽油同时或单独供给状态下的怠速、正常、加浓、加速功能；另外卡特型化油器加浓工况也是由量油杆调节完成的，因此可在加速油道设置量孔孔径变换阀，并使之与量油杆控制机构联动以适应任何甲醇汽油比工况下的加速需要，也可采用调节加速泵活塞位置完成此功能；并使两套加速系统控制机构联接，同时工作，即可实现本实用新型的目的。
在使用双腔并动式或双腔分动式化油器的燃油系统上，应根据汽油系供油结构，对应设置甲醇系供油结构，并使两套系统各自的两个进油孔合并成一个总进油孔，在两套系统总进油孔分别设置量油装置，甲醇或汽油通过各自总进油孔分入两侧供油道分别进入两主腔进油量孔或主腔及副腔进油量孔，并通过摇臂连杆控制装置，使两套系统加速(及加浓)系统同时工作，以实现本实用新型的目的。
四腔分动式化油器可视为两个同样的双腔分动式化油器的组合，其中两个主腔和两个副腔各自并动。在四腔分动式化油器上，根据汽油系供油结构对应设置甲醇系供油结构，可使用二套量油装置总控甲醇系及汽油系供给系统；也可使用四套量油装置，其中两套甲醇系量油装置及两套汽油系量油装置并动，由控制机构控制供给状态；并使甲醇系和汽油系相应的加速(及加浓)系统同时工作，以实现本实用新型的目的。
本实用新型具有以下优点1、本实用新型的汽车燃油系统既可单独使用汽油，又可同时使用甲醇(及其它醇类、醚类)和汽油燃料，使其在化油器中雾化混合，避免了甲醇(及其它醇类、醚类)燃料与汽油的混溶性差、易分层、起动困难、易发生气阻的问题，为甲醇(及其它醇类、醚类)燃料在汽车上的应用推广提供了一种新方法。
2、本实用新型的燃油系统在工作中可任意调节进入化油器的甲醇(及其它醇类、醚类)燃料与汽油的比例，因此可根据工作情况提高甲醇(及其它醇类、醚类)燃料的比例，减少汽车尾气对大气的污染。
3、本实用新型的燃油系统可利用甲醇与水的互溶性在甲醇中掺入适当的水份以提高燃烧效率，进一步降低污染。
4、甲醇含有50％的氢，其燃烧时空燃比相对汽油要小。所以使用本实用新型燃油系统的汽车在高原缺氧地区可增大甲醇比例以减轻因缺氧引起的汽车运输能力的下降。
5、甲醇的蒸发潜热为汽油的4倍，热值为汽油的一半，因此使用本实用新型燃油系统的汽车在炎热高温季节增大甲醇比例可克服因冷却系统散热不良或因汽车上坡时水箱开锅的缺陷。
本实用新型附图图面说明如下
图1为本实用新型的燃油系统结构示意图图中所示化油器为卡特型化油器1′、1″-燃料箱 2′、2″-输油泵 3′-化油器图2为本实用新型燃油系统所用的一种化油器结构示意图图中所示化油器以国产231系列化油器为基型公用部分(两个系统共同使用部分)1a-启动进气孔；2a-小喉管；3a-大喉管；4a-阻风门 5a-叶轮式旋流器；6a-节气门 7a-节气门最小开度调节螺钉两个系统均设的部件(仅杆出其中一个系统)1-怠速油道；2-怠速量孔；3-怠速空气量孔；4-加速喷管；5-浮子室平衡孔；6-小喉管喷口；7-主空气量孔；8-主喷管；9-主喷管渗气孔；10-真空加浓通气道；11-真空加浓装置活塞；12-空气缸；13-弹簧；14-机械加浓推杆；15-拉杆；16-连接板；17-弹簧；18-加速泵活塞杆；19-通气孔；20-加速泵出油阀；21-油管接头螺钉；22-油管接头；23-针阀座；24-针阀；25-浮子；26-加速泵出油道；27-加速泵活塞；28-加速泵进油阀；29-机械加浓阀；30-机械加浓量孔；31-连杆；32-摇臂；33-真空加浓顶杆；34-真空加浓阀；35-加浓油道；36-真空加浓量孔；37-主量孔螺塞；38-主量孔；39-功率量孔；40-真空加浓通气孔；41-怠速过渡喷口；42-怠速喷口；43-怠速调节(油量调节)螺钉；44-怠速油道；45-石棉垫片；46-量油杆图3为本实用新型燃油系统中化油器设置的叶轮式向心旋流器剖视图图4为图3的俯视图
以下结合附图所示实施方式对本实用新型作进一步详述如
图1所示一种燃烧醇类及汽油的汽车燃油系统，含有两套相互独立的甲醇系及汽油系燃料供给系统，由各自的燃料箱(1′，1″)及输油泵(2′，2″)组成，其中甲醇系输油泵(2′)采用电动输油泵；该两套燃料供给系统通入可同时雾化两种燃料的化油器(3′)中，在本实施例中采用卡特型化油器，该化油器(3′)相对汽油系结构在一个壳体上设置起动系统、喉管雾化装置及两套结构相同、相互独立的甲醇(及其他醇类、醚类)系及汽油系浮子系统、主供油系统、怠速系统、加速系统，在卡特型化油器上加浓工况与主供油系统合并由量油杆调节；两套主供油系统的主供油管同时进入化油器小喉管以进行雾化，两套怠速系统及加速系统供油道合并引向各自喷口；与甲醇系及汽油系主量油杆并列设置结构与主量油杆相同的作为加速系统供油道量孔孔径变换阀的加速系统量油杆装置，使之与主量油杆并动；并使两套加速系统控制杆联动；在大喉管还设置有叶轮式向心旋流器。工作时通过拉杆等控制机构，使甲醇系量油杆处于全封闭位置，汽油系量油杆处于起动—怠速工作位置，燃油系统在汽油供给状态下正常起动，发动机起动后由发电系统带动甲醇系输油泵(2′)工作，并同时调节甲醇系和汽油系量油杆开启位置，使甲醇和汽油以一定比例进入化油器同时雾化；由于作为加速系统供油道量孔孔径变换阀的加速系统量油杆与主量油杆并动，因此可以适应任意甲醇汽油比工况下的加速需要。
如图2所示为本实用新型燃油系统所用的一种以国产231系列化油器为基型的化油器。
231型化油器是我国自行设计、制造的第一种化油器，为制造方便231型化油器分为上体、中体和下体三部分，中体和下体间装有隔热石棉垫片，231型化油器含有浮子系统，主供油系统，怠速系统，加速系统，加浓系统和起动系统及喉管雾化装置；浮子系统由浮子室平衡孔(5)、油管接头螺钉(21)、油管接头(22)、针阀座(23)、针阀(24)、浮子(25)等构成，油泵供来的燃料通过油管接头(22)，油管接头镙钉(21)及针阀(24)充入浮子室，铜制浮子(25)的臂端由铀销绞接在浮子室壁上，随浮子室燃料液面的变化控制安装于浮子室(25)臂端上的针阀(29)与针阀座(23)的开合，调节燃料的充入量；主供油系统由小喉管喷口(6)，主空气量孔(7)、主喷管(8)、主喷管渗气孔(9)，主量孔螺塞(37)、主量孔(38)、功率量孔(39)等构成，空气自主空气量孔(7)流入渗气油室，然后通过主喷管(8)上的主喷管渗气孔(9)流入主喷管(8)，主量孔(38)旋装在螺塞(37)内，通过螺塞(37)上孔道与浮子空连通，在主喷管(8)的底部还有一个功率量孔(34)，用以调节加浓及加速状况下的出油总量，燃料由主喷管(8)通入喉管雾化装置小喉管(2a)，经小喉管(2a)上小喉管喷口(6)喷出；怠速系统由怠速油道(1)，怠速量孔(2)，怠速空气量孔(3)，怠速过渡喷口(41)，怠速喷口(42)、怠速调节(油量调节)螺钉(43)，怠速油道(44)等构成，怠速状况下燃料由主喷管(8)经怠速油道(1)引出，经怠速量孔(2)与怠速空气量孔(3)渗入的空气混合，通过怠速油道(44)从怠速喷口(42)喷出，怠速喷(42)由怠速调节(油量调节)螺钉(43)调节怠速状况下燃料喷出量，在怠速喷口(42)上方还有与怠速油道(44)连通的怠速过渡喷口(41)；加速系统由加速喷管(4)、弹簧(17)、加速泵活塞杆(18)、通气孔(19)、加速泵出油阀(20)，加速泵出油道(26)，加速泵活塞(27)，加速泵进油阀(28)等构成；加速泵腔经由底部的进油阀(28)与浮子空连通。加速泵出油阀(20)装在加速泵出油道出油道(26)上方，阀座的顶部开有通气孔(19)，工作时通过拉杆(15)、连接板(16)、连杆(31)、摇壁(32)与节气门(6a)联动，由加速泵活塞杆(18)上安装的活塞(27)将泵腔内的燃料，压出经加速泵出油道(26)，加速泵出油阀(20)供油道，从加速喷管(4)喷出，加速泵活塞杆(18)通过弹簧(17)复位；加浓系统由真空加浓通气道(10)、真空加浓装置活塞(11)、空气缸(12)、弹簧(13)、真空加浓顶杆(33)，真空加浓阀(34)，真空加浓量孔(36)、真空加浓通气孔(40)等组成真空加浓系统与机械加浓推杆(14)，机械加浓阀(29)、机械加浓量孔(30)等组成的机械加浓系统及加浓油道(35)构成，机械加浓系统通过拉杆(15)、连接板(16)、连杆(31)、摇臂(32)与节气门(6a)联动，拉杆(15)通过连接板(16)与机械加浓推杆(14)连接，发动机进入大负荷工作时，推杆(14)压开机械加浓阀(29)，浮子空内燃料通过机械加浓阀(29)及机械加浓量孔(30)经加浓油道(35)通向功率量孔(39)；真空加浓系统的空气缸(12)内装有真空加浓装置活塞(11)，空气缸(12)上有通气道(10)与节气门下方的通气孔(40)相通，空气孔(12)下方有与活塞(11)连接的活塞杆，在活塞杆端挡片与空气缸(12)间套装有弹簧(13)，真空加浓阀(34)上的真空加浓顶杆(33)与连接在活塞(11)上的活塞杆相对，真空加浓系统工作时，活塞杆顶开真空加浓阀(34)上的真空加浓顶杆(33)，浮子空内燃料通过真空加浓阀(34)及真空加浓量孔(36)经加浓油道(35)通向功率重孔(39)；起动系统由通过转轴安装在上体的阻风门(4a)、阻风门(4a)上的启动进气孔(1a)及通过转轴安装在下体的节气门(6a)、节气门最小开度调节螺钉(7a)构成；喉管雾化装置由与中体连为一体的小喉管(2a)及位于中体和下体之间可拆卸的大喉管(3a)构成；本实用新型燃油系统所用的以国产231系列为基型的化油器，该化油器根据基型化油器结构，对应设置结构相同的分别用于甲醇系及汽油系两套浮子系统，主供油系统，怠速系统、加速系统、加浓系统和相应的一套起动系统及喉管雾化装置，甲醇系及汽油系机械加浓及加速系统通过控杆(15)、连接板(16)、连杆(31)、摇臂(32)与节气门(6a)联接同时工作，两套主供油系统的主供油管即主喷管(8)同时进入化油器小喉管(2a)，由小喉管喷口(6)喷出雾化，两套加浓系统加浓油道(35)通向各自的主供油管，两套怠速系统及加速系统供油道分别合并引向各自喷口(42、4)；在两套化油器主供油系统油量主进口，分别设置两套量油装置(46)，该量油装置由量油杆(46)及控制量油杆开启的杠杆摇臂机构构成，以成比例控制两系统出油量大小，在化油器大喉管(3a)处设置叶轮式向心旋流器(5a)其结构如图3、图4所示，气流从上向下流动，通过旋流器(5a)能使气流向心流动，使可燃混合气体更趋均匀。
权利要求1.一种燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统，含有两套燃料供给系统(1′，1″，2′，2″)及可同时雾化两种燃料的化油器(3′)，其特征在于该化油器含有起动系统、喉管雾化装置及两套相互独立的浮子系统、主供油系统、怠速系统、加速系统及加浓系统，两套主供油系统的主供油管同时进入化油器小喉管以进行雾化，两套怠速及加速系统供油道分别合并引向各自喷口，两套加速及加浓系统控制机构与节气门联接同时工作；在两套化油器系统油量主进口分别设置有两套量油装置，该量油装置由量油杆及控制量油杆开启的杠杆摇臂机构构成，以成比例控制两系统工作油量大小；在化油器小喉管下方还设置有叶轮式向心旋流器。
2.根据权利要求1所述的一种燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统，其特征在于，两套加速系统或(及)怠速系统也可通过各自的油道从分别设置的喷口进入化油腔。
3.根据权利要求1所述的一种燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统，其特征在于，量油装置设置在主供油系统主量孔进油口上。
4.根据权利要求1所述的一种燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统，其特征在于，化油器采用多重喉管时，叶轮式向心旋流器，设置在每个大喉管上且相互间旋向相反。
专利摘要本实用新型公开了一种燃烧醇类及汽油燃料的汽车燃油系统，含有两套燃料供给系统及可同时雾化两种燃料的化油器，该化油器为两套化油器系统的组合，在两套化油器系统油量主进口分别设置量油装置，以成比例控制两系统工作油量大小，使两种燃料同时在化油器小喉管雾化，在化油器小喉管下方还设置有叶轮式向心旋流器，本实用新型避免了醇类汽油混合燃料混溶性差带来的易分层、气阻低温起动性差等问题。
文档编号F02M13/00GK2241234SQ94221009
公开日1996年11月27日 申请日期1994年9月3日 优先权日1994年9月3日
发明者何祥萃 申请人:何祥萃