专利名称：机动车双燃料发动机新型燃料控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机动车双燃料发动机新型燃料控制机构，适用于天然气/空气混合气量调节方式的发动机，可用于双燃料发动机的公共汽车和大、中型货车，也可用于柴油发动机改造成双燃料发动机的公共汽车和大、中型货车。
背景技术：
张红光博士设计的机动车双燃料发动机燃料控制机构已于2000年获得专利，该专利技术解决了原有双燃料发动机燃料控制机构存在的结构不紧凑、不能灵活布置、防护性差等问题，但仍存在以下问题不适用于天然气/空气混合气量调节方式的双燃料发动机，只能控制进入发动机的天然气量，不能控制进入发动机的空气量，在双燃料状态、发动机在较小负荷时不能采用天然气，不利于从总体上提高天然气在燃料中所占的比例，对环境保护不利。
发明内容
本实用新型针对原有双燃料发动机燃料控制机构不利于从总体上提高天然气在燃料中所占的比例、只能通过控制发动机吸入天然气量，来控制发动机输出扭矩和功率等技术问题，提供了一种机动车双燃料发动机新型燃料控制机构。
解决上述问题的技术措施如下，本机构包括1)喷油泵调节手柄拉杆组件，其中有喷油泵调节手柄拉杆、螺纹轴套、活塞杆、板、拉杆集成板、限位套、锁紧螺母、压簧、压簧座，拉杆前端与机动车上喷油泵调节手柄拉线的后端呈螺纹连接；2)总拉杆组件，其中有总拉杆、轴套、板，总拉杆后端经拉线与司机的加速踏板固连；3)气缸组件，其中主要有气路接头、活塞、气缸盖、气缸套、密封圈盖板、活塞密封圈、活塞杆、压簧、弹簧垫、活塞杆支承座、支架、压力气体管路与机动车上的两位三通电磁阀连接；4)外壳组件，其中有前侧外壳、左、右、后侧外壳、支架、前盖板、底板经螺钉与机动车固连；5)混合气节流阀调节手柄拉杆组件，与螺纹轴套呈滑配合的气拉杆支承于与活塞杆固连的板及拉杆集成上，拉杆的前端与混合气节流阀调节手柄拉线的后端呈螺纹连接；混合气节流阀调节手柄拉杆与集成板上的孔呈滑配合，拉杆上设有限位套，拉杆与限位套、锁紧螺母呈螺纹连接；控制进入发动机混合气量的混合气节流阀，其位置在混合器后面，位于发动机进气管管路中；在两个限位套的外圆周面上分别设有两个平行平面，便于定位调整；气缸内压簧的预紧力等于两倍的拉杆轴肩上所受的最大轴向回位力，当发动机为纯柴油状态时以保证混合气节流阀一直处于最大开度；由于限位套在拉杆上的位置可调，从而实现了活塞杆的行程、混合气节流阀调节手柄拉杆在双燃料状态时的全行程、喷油泵调节手柄拉杆在纯柴油状态时的全行程、总拉杆的全行程，四者相等。
本实用新型的优点是如发动机处于双燃料状态，在较小负荷时即可采用天然气，有利于从总体上提高天然气在燃料中所占的比例；在双燃料发动机整个负荷范围内，天然气/空气混合气的空燃比变化范围较小，可通过控制天然气/空气混合气的供给量，控制发动机输出扭矩和功率；由于采用了压簧及混合气节流阀调节手柄拉杆限位套，限位套位置的可调整性好，双燃料发动机在纯柴油状态和双燃料状态时，司机加速踏板的全行程完全相同，从而为司机提供了良好的可操纵性等。
图1是本实用新型结构俯视剖视图，图2是图1的B-B剖视图，图3是图1的A-A剖视图，图4是本实用新型与机动车上相关部件的连接示意图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型的结构及实施例说明如下本机构包括1)喷油泵调节手柄拉杆组件，见图1、图2、图4，其中有喷油泵调节手柄拉杆1、螺纹轴套9、活塞杆51、板11、拉杆集成板15、限位套3、锁紧螺母(2、20)、压簧18、压簧座19，拉杆1前端与机动车上喷油泵调节手柄拉线69的后端呈螺纹连接；2)总拉杆组件，见图1、图2、图4，其中有总拉杆17、轴套26、板24、锁紧螺母(16、25)，总拉杆17后端的圆孔经拉线81与司机的加速踏板82固连；3)气缸组件，见图1～图4，其中主要有气路接头23、活塞46、气缸盖40、气缸套41、螺母42、垫圈43、密封圈盖板44、活塞密封圈45、活塞杆51、压簧47、弹簧垫48、活塞杆支承座50、锁紧螺母52、螺钉22、支架49、压力气体管路72与机动车上的两位三通电磁阀70连接，双燃料发动机电控装置77经控制线73可控制两位三通电磁阀70的通、断状态，压力气体由发动机驱动的压缩空气泵供给，当两位三通电磁阀70通电时，压力气体经管路72进入气缸内推动活塞杆51向前运动至一确定位置即纯柴油状态位置，如图1和图2所示；4)外壳组件，见图1～图4，其中有前侧外壳5、螺钉(53、54、55、56)、左、右侧外壳7、后侧外壳27、支架28、前盖板6、底板14经螺钉8与机动车固连；5)混合气节流阀调节手柄拉杆组件，见图1、图2、图4，拉杆38支承于与固连于活塞杆51固连的板11及拉杆集成板15上，拉杆38的前端与混合气节流阀调节手柄拉线79的后端呈螺纹连接；混合气节流阀调节手柄拉杆38与集成板15上的孔呈滑配合，拉杆38上设有限位套31，拉杆38与限位套31、锁紧螺母30呈螺纹连接；控制进入发动机混合气量的混合气节流阀62，其位置在混合器84后面，位于发动机进气管59管路中；在两个限位套(3、31)的外圆周面上分别设有两个平行平面，便于定位调整；由于限位套31在拉杆38上的位置可调，从而实现了活塞杆的行程、混合气节流阀调节手柄拉杆在双燃料状态时的全行程、喷油泵调节手柄拉杆在纯柴油状态时的全行程、总拉杆的全行程，四者相等。
本实用新型的两位三通电磁阀70型号为Q23XD-2，电源电压为12V；电控装置77型号为CFCDE-X6130A；天然气电磁阀83型号为R.E.12V.C.C-20W，电源电压为12V，以上产品均可购到；拉线69、79为市售的车用发动机油门接线，压力气体管路72为市售的气体软管，电缆(73、78、87)为市售的电缆线。
本实用新型的工作原理双燃料发动机有两种工作状态纯柴油状态和双燃料状态，由司机选择，由电控装置77控制两位三通电磁阀70具体实现。
当发动机为纯柴油状态时，如图1、图2和图4所示，活塞杆51处于纯柴油状态位置，通过拉杆38的轴肩和压簧47的预紧力使天然气/空气混合气节流阀62克服弹簧61的回位力而处于最大开度位置，当总拉杆17牵引集成板15作轴向运动时，拉杆38的轴向位置固定不变，与集成板的孔相对滑动。如果发动机为起动工况或怠速工况，则喷油泵调节手柄拉杆1在喷油泵调节手柄弹簧68的回位力的作用下处于初始位置，即最前端的位置，设此时限位套3与轴套9相临端面间的轴向距离为L1，设限位套31与集成板15相临端面间的轴向距离为L2，当需要增加发动机的负荷时，司机加速踏板82牵引总拉杆17和集成板15向后方运动。通过压簧座19调整压簧18的预紧力，以保证总拉杆17向后方运动时，压簧18的高度不会发生变化，则拉杆1和限位套3可随总拉杆17一起向后方运动，三者的轴向位移量相等。当喷油泵调节手柄从初始位置移动到最大位置，即发动机从起动工况达到满负荷工况时，拉杆1和限位套3从最前端沿轴向移动到最后端位置，设位移量为L，则L1＞L，L2＝L。
当发动机为双燃料状态时，活塞杆51向前方移动的距离为L，到达双燃料状态位置后，活塞杆51的位置固定不动。板11、轴套9和轴套37随活塞杆一起向前方移动L的距离。如果发动机为起动工况或怠速工况时，则拉杆1在弹簧68的回位力作用下处于初始位置，即最前端位置，设此时限位套3和轴套9相临端面间的轴向距离为L3，则L3＝L1-L；拉杆38在弹簧61的回位力作用下也处于初始位置，即最前端位置，此时限位套31与集成板15的相临端面刚好接触。需要增加发动机的负荷时，司机加速踏板82牵引总拉杆17向后方运动，总拉杆17通过集成板15带动拉杆38一起向后方运动，三者的轴向位移量相等。L3表示双燃料发动机在双燃料状态时，拉杆1所能移动的最大位移量，L3＜L，通过调整限位套3在拉杆1上的位置来调整L3，L3的取值原则为1)保证喷油泵提供的燃油能够足以引燃天然气，避免天然气失火；2)尽可能提高天然气在燃料(天然气和柴油)中的比例，以利于降低发动机的有害排放物。当总拉杆17继续向后方运动，其位移大于L3时，限位套3和轴套9相临端面已经接触，即开始对喷油泵调节手柄起限位作用，此时拉杆1停止向后方运动，而集成板15可以压缩压簧18，使压簧18的高度发生变化，以保证集成板15可以继续向后方运动，即集成板15与拉杆1之间产生相对滑动。当发动机处于满负荷工况时，压簧18高度的被压缩量为L-L3采用节流阀位置传感器86来感测混合气节流阀62的开度，通过信号电缆线87将信号提供给电控装置77，在混合气节流阀调节手柄拉杆38的牵引下当混合气节流阀62的开度超过某一确定值(天然气供气的最小节流阀开度)时，电控装置77通过控制电缆线78给天然气管路57中的电磁阀83通电，为发动机提供天然气当混合气节流阀62的开度低于某一确定值时，电磁阀83断电，停止为发动机提供天然气。确定天然气供气的最小节流阀开度的原则主要有两点1)在开始供给发动机天然气时，不能出现发动机工作不稳定现象；2)在开始供给发动机天然气时，尽量避免出现发动机转速和扭矩剧烈升高现象。
天然气与空气在混合器84内混合，形成天然气/空气混合气，通过调整混合气节流阀62的开度，来调整混合气的数量和空燃比，最终达到调整发动机负荷的目的。天然气/空气混合气进入发动机的气缸63内，喷油泵66提供高压柴油，通过高压油管65，由喷油器引燃气缸63内的天然气/空气混合气。
双燃料发动机在纯柴油状态和双燃料状态时，如果需要减小发动机的负荷，则主要依靠本机构以外的弹簧61和68的回位力，来牵引拉杆38、拉杆1和总拉杆17等向前方运动。
只有当喷油泵调节手柄67和混合气节流阀调节手柄60都处于初始位置时，才能由双燃料状态切换到纯柴油状态；只有当混合气节流阀调节手柄60处于最大开度位置，而喷油泵调节手柄67处于初始位置时，才能由纯柴油状态切换到双燃料状态。
权利要求1.一种机动车双燃料发动机新型燃料控制机构，包括1)喷油泵调节手柄拉杆组件，其中有喷油泵调节手柄拉杆、螺纹轴套、活塞杆、板、拉杆集成板、限位套、锁紧螺母、压簧、压簧座，拉杆前端与机动车上喷油泵调节手柄拉线的后端呈螺纹连接；2)总拉杆组件，其中有总拉杆、轴套、板，总拉杆后端经拉线与司机的加速踏板固连；3)气缸组件，其中主要有气路接头、活塞、气缸盖、气缸套、密封圈盖板、活塞密封圈、活塞杆、压簧、弹簧垫、活塞杆支承座、支架、压力气体管路与机动车上的两位三通电磁阀连接；4)外壳组件，其中有前侧外壳、左、右、后侧外壳、支架、前盖板、底板经螺钉与机动车固连；5)混合气节流阀调节手柄拉杆组件，其中拉杆的前端与混合气节流阀调节手柄拉线的后端呈螺纹连接，其特征是，混合气节流阀调节手柄拉杆与集成板上的孔呈滑配合，拉杆上设有限位套，拉杆与限位套、锁紧螺母呈螺纹连接；控制进入发动机混合气量的混合气节流阀，其位置在混合器后面，位于发动机进气管管路中。
2.按权利要求1所述的机动车双燃料发动机新型燃料控制机构，其特征是，在两个限位套的外圆周面上分别设有两个平行平面，便于定位调整。
3.按权利要求1所述的机动车双燃料发动机新型燃料控制机构，其特征是，在纯柴油状态时，气缸内压簧的预紧力等于两倍的混合气节流阀调节手柄拉杆轴肩上所受的最大轴向回位力。
4.按权利要求1、2或3所述的机动车双燃料发动机新型燃料控制机构，其特征是，由于限位套在混合气节流阀调节手柄拉杆上的位置可调，从而实现了活塞杆的行程、混合气节流阀调节手柄拉杆在双燃料状态时的全行程、喷油泵调节手柄拉杆在纯柴油状态时的全行程、总拉杆的全行程，四者相等。
专利摘要一种机动车双燃料发动机新型燃料控制机构，适用于天然气/空气混合气量调节方式的双燃料机动车，主要包括与由油、气拉杆滑套的轴套与固连于活塞杆上的板固连，总拉杆经螺母与集成板固连，其轴上螺纹连接有限位套的油拉杆与集成板呈滑配合，油拉杆上套有弹簧，并螺纹连接有弹簧座及螺母，总拉杆滑套于固连于底板上的轴套内，其上套有弹簧的活塞杆与密封的活塞固连、与支承座呈滑配合，气拉杆与集成板上的孔呈滑配合，并与限位套呈螺纹连接；控制进入发动机混合气量的混合气节流阀，其位置在混合器后面，位于发动机进气管管路中。优点从总体上提高了天然气在燃料中所占的比例、结构紧凑、布置灵活、防护性好、司机的可操纵性好、限位套的可调整性好等。
文档编号F02D41/04GK2532256SQ02208928
公开日2003年1月22日 申请日期2002年4月9日 优先权日2002年4月9日
发明者张红光, 王焱, 盛宏至, 曲延涛 申请人:北京工业大学