专利名称：一种燃气发动机控制器的制作方法
一种燃气发动机控制器[技术领域I本发明涉及燃气发动机领域，具体涉及一种燃气发动机控制器。 [背景技术发动机，又称为引擎，是一种能够把一种形式的能转化为另一种 更有用的能的机器，通常是把化学能转化为机械能。有时它既适用于 动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器。发动机可包括燃油 发动机和燃气发动机，随着市场油价的攀升，汽油机的成本越来越高， 同时对空气污染也很大。作为一种既经济又环保的动力设备，燃气发 动机越来越受到人们的认可，已经被广泛的应用于动力、发电等各行 业中。燃气发动机的原理是燃气和助燃空气在混合器内混合后喷入到燃气发动机的汽缸内点火燃烧做功，将化学能转化为机械能输出；发动机有两种运行状态， 一种是正常工作状态，即发动机在负荷下工 作，另一种是空转，即怠速状态。因为燃气源一般都为高压储存，人 们采用的方法多为在燃气发动机的进气管上设置混合器，使燃气和助 燃空气在混合器内混合后喷入到燃烧室内，因燃气喷入混合器后其流 速与助燃空气的流速存在较大的差距，导致燃气和助燃空气混合不是 很均匀，影响了燃气发动机的正常工作，降低了燃气发动机的工作效 率。发动机在发动前，其燃烧室内基本没有燃气和助燃空气的，而启 动发动机时需要有一定量的燃气和助燃空气，这样就导致了发动机启 动困难，而现有的燃气发动机没有设置相关的机构来解决该难题。本 发明就是在这样一种背景下进行研制和开发的。[发明内容本发明的目的是提供一种燃气发动机控制器，它克服了上述技术 的不足，在机体内设置了减压腔、主阀供气通道、启动加浓通道和怠 速供气通道，并设置了相关的开闭机构和燃气流量控制装置，其可与 燃气发动机快速安装，且可使燃气发动机快速启动，怠速平稳，提速 性好。为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案一种燃气发动机控制器，可与燃气发动机连接，其特征在于包括有 机体，机体上设有空气吸入口、高压燃气入口以及混合气体出口，空气 吸入口可与混合气体出口导通；机体内还设有可与高压燃气入口导通的 减压腔；减压腔与所述的高压燃气入口之间设有可控制高压燃气进入减 压腔内的第一开闭机构；所述的减压腔与一减压出气通道连接，所述的 混合气体出口与一主阀供气通道连接；所述的减压出气通道与主阀供气 通道之间设有可控制减压出气通道中的低压燃气通过的第二开闭机构； 所述的主阀供气通道和混合气体出口之间设有一节气门控制机构；混合 气体出口和所述的第二开闭机构之间还设有一怠速供气通道。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的机体内还设 有可导通混合气体出口和减压腔的启动加浓通道，启动加浓通道上设有 可控制低压燃气流向混合气体出口的第三开闭机构。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的第一开闭机 构包括有通过其中部铰接在所述减压腔内的杠杆，杠杆一端设有可封住 高压燃气入口中的高压燃气进入减压腔内的减压密封垫，杠杆另一端连接有调压弹簧，调压弹簧另一端顶靠在一调压螺塞上，调压螺塞与所述机体螺纹连接； 一减压橡胶膜片铆固在杠杆与调压弹簧之间，并通过其 周边与减压腔密封连接。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的第二开闭机 构包括有一腔体， 一出气密封膜片设置在腔体内，并通过其周边与腔体 密封连接将腔体间隔为不导通的上下两部分；还包括有一膜片复位弹簧，连接在所述出气密封膜片上侧，膜片复位弹簧另 一端固定在上部的腔体内；一出气密封垫，连接在所述出气密封膜片下侧；可配合出气密封垫控制减压出气通道与主阀供气通道的导通与关 闭的一出气密封座，设置于所述出气密封膜片下侧的腔体中、所述的减 压出气通道和主阀供气通道之间；一出气膜片真空通道，其一端与出气密封膜片上侧的腔体接通，另 一端与混合气体出口接通。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的节气门控制 机构包括有设于机体上导向孔，导向孔内设有可沿其滑动、可控制由主 阀供气通道进入混合气体出口中燃气流量的气门阀针，气门阀针上设有 可控制主阀供气通道与混合气体出口导通与关闭的阀座密封垫；气门阀 针另一端设有阀针复位弹簧。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的第三开闭机 构包括有设于机体上的导向通道，其上端设有一端盖，导向通道内设有 可沿其滑动的加浓阀杆，加浓阀杆上套接有压縮弹簧，压縮弹簧另一端顶靠在端盖上；端盖上设有可供加浓阔杆上下滑动的通孔；加浓阀杆上 设有其滑动时可打开所述启动加浓通道、复位时可封住启动加浓通道的 加浓阀密封垫。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的机体由下 盖、上座和侧盖组成，所述的腔体设置在下盖和上座之间；所述的出气 密封膜片夹压在下盖和上座之间；所述的减压腔设置在上座上，所述的 侧盖连接在减压腔外，将所述的减压橡胶膜片夹压在减压腔和侧盖之 间，所述的调压螺塞螺纹连接在侧盖上。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的所述机体上 还设有可导通机体外大气和机体内所述出气密封膜片下侧腔体的大气 通道。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的怠速供气通 道上还设有可调节怠速供气通道内低压燃气流量的怠速流量控制阀。由上所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所述的启动加浓通 道上还设有可调节启动加浓通道内低压燃气流量的加浓流量控制阀。本发明的有益效果是1、 通过在机体上设置减压腔，减少了连接管线，安装快捷，方便；同时使其具有良好的密封性能，发动机工作时，气体处于完全密封状态，确保了燃气使用的安全及人身的安全；2、 通过在机体上设置减压腔，可对进入机体内高压燃气进行减压， 有利于与助燃空气混合，提高燃气的燃烧效率，从而提高燃气发动机的 工作效率，降低使用燃气的成本，发动机功率完全达到规定要求；3、 通过在机体上设置启动加浓装置，发动燃气发动机前，可通过 启动加浓装置往发动机输送一定量的燃气和助燃空气，有利于发动机快 速发动，具有启动性能好的优点；4、 通过在燃气发动机控制器机体上设置节气门控制机构，可实现 对负载状态下的燃气发动机进行控制，提速性好，不熄火；同时，设置 了怠速供气通道和怠速流量控制阀，怠速平稳，启动时不需加大气门， 直接由怠速启动，操作方便。5、 因为在燃气发动机控制器机体上设置了减压腔、启动加浓装置 以及节气门控制机构， 一台机器可实现减压、混合、启动加浓三个功能， 比起单独设置减压阀、混合器更为方便，同时有利于安装。[
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述图l为本发明的立体示意图一；图2为本发明的立体示意图二；图3为本发明的立体示意图三；图4为本发明的爆炸示意图；图5为本发明机体的分解示意图；图6为本发明的俯视图；图7为图6中A-A向的复合剖视图；图8为图6中B-B向的局部剖视图；图9为图6中C-C向的局部剖视图；图IO为本发明的底盖 仰视图； 图11为图10中F-F向的剖视图； 图12为图IO中E-E向的剖视图； 图13为图10中G-G向的局部剖视图； 图/千为本发明的通道走向示意图。 [具体实施方式
J如图1至图4所示， 一种燃气发动机控制器，包括由下盖102、上 座103和侧盖104组成的机体1，下盖102和上座103、上座103和侧盖 104都通过螺栓71紧固，上座102上设有空气吸入口2、高压燃气入口 4以及混合气体出口 3，高压燃气入口 4上连接有管道接头70;还设有:如图8所示， 一减压腔5，其可与高压燃气入口 4导通；减压腔5 与高压燃气入口 4之间设有可控制高压燃气进入减压腔5内的第一开闭 机构6;减压腔5与一减压出气通道7连接，减压出气通道7分为两段， 一段设置在下盖102上，另一段设置在上座103上，两段通道在连接处 设有"0"形密封圈58，如图8、图12所示。如图7所示， 一主阀供气通道8，其可与混合气体出口 3连接；减 压出气通道7与主阀供气通道8之间设有可控制减压出气通道7中的低 压燃气通过的第二开闭机构9;主阀供气通道8分为两段， 一段设置在 下盖102上，另一段设置在上座103上，两段通道在连接处设有"0" 形密封圈58，如图7、图11所示。一节气门控制机构10，设于主阀供气通道8和混合气体出口 3之间， 以限制主阀供气通道8中的低压燃气进入混合气体出口 3中流量；一怠速供气通道11 ，连接在混合气体出口 3和主阀供气通道8之间。 如图9所示， 一启动加浓通道12，可导通混合气体出口 3和减压腔5，启动加浓通道12上设有可控制低压燃气流向混合气体出口 3的第三开闭机构13。如图8所示，第一开闭机构6包括有通过杠杆轴36铰接在减压腔5 内的杠杆14，杠杆14 一端设有减压密封垫15，杠杆14另一端连接有 一挂钩62，挂钩上铆接有减压橡胶膜片17和弹簧座63，减压橡胶膜片 17夹压在上座103和侧盖104之间，将减压腔5分隔为不相通的左右两 个部分；弹簧座63上设有一调压弹簧16，调压弹簧16另一端顶靠在一 调压螺塞37上，调压螺塞37与侧盖104螺纹连接。如图7所示，第二开闭机构9包括由下盖102和上座103所围成的 腔体90，下盖102上的腔体90内安装有一出气滑套53，出气滑套53 内套接有可上下滑动的密封塞51，密封塞51上设有可与出气滑套53密 封的密封圈52; —出气密封膜片31通过紧固螺母72固定在；,密封塞 51上，并夹压在上座103和下盖102之间，将腔体90间隔为不相通的 上下两个部分；密封塞51上还设有一弹簧座65， 一膜片复位弹簧18下 端安装在弹簧座65上，其上端固定在上侧的腔体90内；密封塞51下端设有一出气密封垫19，下盖102上的减压出气通道 7和主阀供气通道8之间设有一出气密封座20;出气密封座20可配合 出气密封垫19控制减压出气通道7与主阀供气通道8的导通与关闭；上座103上设有一出气膜片真空通道21,其一端连接膜片复位弹簧 18所在一侧的腔体90，另一端连接混合气体出口 3。如图7所示，节气门控制机构10设置在主阀供气通道8与混合气 体出口 3之间，包括有设于机体1上的导向孔101，导向孔101内设有 一可上下滑动的气门滑塞46，气门滑塞46上端连接有一拉线接头45， 拉线接头45上连接有拉线38;气门滑塞46下端连接有一呈锥形的气门 阀针22，气门阀针22上设有阀座密封垫23，主阀供气通道8与混合气 体出口 3之间设有可供气门阀针22锥形部分通过的气门阀座49;拉线 接头45上端连接有一阀针复位弹簧24，阀针复位弹簧24另一端顶靠在 与上座103连接的气门滑塞盖44上，气门滑塞盖44中设有气门拉线轴 头43。如图9所示，第三开闭机构13包括有设于机体1上的导向通道25， 其上端设有一端盖26，导向通道25内设有可沿其滑动的加浓阀杆27， 加浓阀杆27上套接有压縮弹簧28，压縮弹簧28另一端顶靠在端盖26 上；端盖26上设有可供加浓阀杆27上下移动的通孔，加浓阀杆27伸 出端盖26的一端通过销钉56连接有加浓定位套57;加浓阀杆27上还 设有与导向通道25密封的"0"形密封圈58;加浓阀杆27下端设有其 滑动时可打开所述启动加浓通道12、复位时可封住启动加浓通道12的 加浓阀密封垫29。如图3、图7、图13所示，机体1上还设有可导通机体1外大气和 机体1内所述出气密封垫19与出气密封膜片31之间腔体902的大气通 道35。如图8所示，怠速供气通道11上设有可调节怠速供气通道11内低 压燃气流量的怠速流量控制阀32。如图9所示，启动加浓通道12上还设有可调节启动加浓通道12内 低压燃气流量的加浓流量控制阀33。本发明中，上座103上设有内径较大的主空气通道61和内径较小 的副空气通道47，当节气门控制机构10中的气门滑塞46向上滑动时， 主空气通道61接通混合气体出口 3，当节气门控制机构10中的'胸 针复位弹簧24复位时，气门滑塞46将主空气通道61封住；副空气通 道61可直接与混合气体出口 3导通，怠速供气通道11和启动加浓通道 12均连接到副空气通道47中。本发明的控制原理可按空气和燃气在机体l中的走向来说明。 参考图7至图14所示，空气由空气吸入口 2进入机体1，然后可进 入主空气通道61和副空气通道47，进入主空气通道61中的空气需 经过节气门控制机构IO才能流向混合气体出口 3,进入副空气通道 47中的空气可直接流向混合气体出口 3。高压燃气由高压燃气入口 4进入机体，通过第一开闭机构6后进 入减压腔5，经减压腔5减压后的低压燃气有两种走向， 一种是通过 启动加浓通道12和加浓流量控制阀33，再经过第三开闭机构13与 副空气通道47中的空气混合，流向混合气体出口 3;另一种是经减 压出气通道7流向第二开闭机构9。经过第二开闭机构9的低压燃气又有两种走向， 一种是经主阀供 气通道8流向节气门控制机构10，通过节气门控制机构10的低压燃 气和主空气通道61中的空气混合后流向混合气体出口 3;另一种走 向是通过怠速供气通道11，再通过怠速流量控制阀32与副空气通道47中的空气混合，再通向混合气体出口3。本发明中第一开闭机构6的控制原理是参考图7、图^所示， 在本发明开始工作前，第二开闭机构9中的出气密封垫19在膜片复位 弹簧18的作用下与出气密封座20配合，将减压出气通道7与主阀供气 通道8断开；由高压燃气入口 4通入高压燃气，杠杆14在高压燃气的 压力作用下绕杠杆轴36转动，减压密封垫15随杠杆14转动而离开上 座103，于是高压燃气进入到减压腔5中，迫使调压弹簧16压縮，随着 减压腔5内燃气压力的增大，调压弹簧16逐渐复位，并推动杠杆14转 动，当进入减压阀5内的燃气压力与调压弹簧16的压力相等时，减压 密封垫15将高压燃气进口封住，于是，高压气体在减压腔5中完成了 减压过程，调节调压螺塞37，可以得到需要的输出压力。本发明中第二开闭机构9的控制原理参考图7所示，因出气密 封膜片31上部与出气膜片真空通道21相连，下部与大气相通，当发动 机工作时，汽缸活塞运动产生的真空经出气膜片真空通道21进入到出 气密封膜片31的上部，由于出气密封膜片31两侧存在压差，使出气 密封膜片31带动密封塞51上升，同时压縮膜片复位弹簧18，此时，密 封塞51下端的出气密封垫19离开出气密封座20，将第二开闭机构9 打开，于是，减压出气通道7与主阀供气通道8接通。本发明中节气门控制机构10的控制原理是参考图7所示，因 节气门控制机构10连接在混合气体出口 3与主阀供气通道8之间， 当拉动拉线38时，气门滑塞46带动气门阀针22上升，主阀供气通道 8被打开，主空气通道61也打开，燃气和空气混合后由混合气体出口3喷出，进入与之连接的发动机燃烧室内；由于气门阀针22呈锥形，气 门滑塞46提升越高，燃气增加越多，发动机功率就越大；反之，功率 越小。本发明中第三开闭机构13的控制原理参考图9所示，加浓阀 密封垫29在压縮弹簧28的作用下，关闭启动加浓通道12;当拉动加浓 定位套57时，加浓定位套57带动加浓阀杆27上升，于是打开加浓通 道12,低压燃气由加浓通道12进入副空气通道47中与空气混合，然后 由混合气体出口 3喷入发动机内。本发明中，调节怠速供气通道11上的怠速流量控制阀32，可控制 怠速供气通道ll内低压燃气进入副空气通道47内的流量；调节启动加 浓通道12上的加浓流量控制阀33，可控制启动加浓通道12内低压燃气 进入副空气通道47内的流量。上座103上还设有测压堵头73，测压堵头73与连接到减压腔5内。本发明的控制过程是启动发动机，参考图7至图9所示，气缸 活塞运动产生的真空经出气膜片真空通道21，进入到出气密封膜片 31上部，使出气密封膜片31带动密封塞51上升，第二开闭机构9 被打开，由减压腔5流来的低压燃气体经减压出气通道7进入主阀供 气通道8内。此时，因节气门控制机构IO处于关闭状态，于是，主 阀供气通道8内的低压燃气进入到怠速供气通道11内，由怠速流量 控制阀32调节一定气量后，经副空气通道47、混合气体出口 3进入 发动机内；此时，经减压腔5、启动加浓通道12进入副空气通道47 中的启动加浓燃气也由混合气体出口 3进入发动机内。由于节气门控制机构io未打开，发动机在怠速工况下进行工作。调节怠速流量控制阀32，可以改变怠速的状态。发动机的功率靠人工操作，气门滑塞46提升越高，燃气增加越 多，发动机功率就越大；反之，功率越小。当放下气门滑塞46时，主阀供气通道8被关闭，发动机将以怠 速工况运行。当发动机停机后，由于没有真空信号，出气密封膜片31在膜片 复位弹簧18作用下关闭减压出气通道7,燃气被切断，燃气不会进 入到发动机缸内。
权利要求
1、一种燃气发动机控制器，可与燃气发动机连接，其特征在于包括有机体(1)，机体(1)上设有空气吸入口(2)、高压燃气入口(4)以及混合气体出口(3)，空气吸入口(2)可与混合气体出口(3)导通；机体(1)内还设有可与高压燃气入口(4)导通的减压腔(5)；减压腔(5)与所述的高压燃气入口(4)之间设有可控制高压燃气进入减压腔(5)内的第一开闭机构(6)；所述的减压腔(5)与一减压出气通道(7)连接，所述的混合气体出口(3)与一主阀供气通道(8)连接；所述的减压出气通道(7)与主阀供气通道(8)之间设有可控制减压出气通道(7)中的低压燃气通过的第二开闭机构(9)；所述的主阀供气通道(8)和混合气体出口(3)之间设有一节气门控制机构(10)；混合气体出口(3)和所述的第二开闭机构(9)之间还设有一怠速供气通道(11)。
2、 根据权利要求1所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所 述的机体(1)内还设有可导通混合气体出口 (3)和减压腔(5)的启 动加浓通道(12)，启动加浓通道(12)上设有可控制低压燃气流向混 合气体出口 (3)的第三开闭机构(13)。
3、 根据权利要求1所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所 述的第一开闭机构(6)包括有通过其中部铰接在所述减压腔(5)内的 杠杆(14)，杠杆(14) 一端设有可封住高压燃气入口 (4)中的高压燃 气进入减压腔(5)内的减压密封垫(15)，杠杆(14)另一端连接有调 压弹簧(16)，调压弹簧(16)另一端顶靠在一调压螺塞(37)上，调 压螺塞(37)与所述机体(1)螺纹连接； 一减压橡胶膜片(17)铆固 在杠杆(14)与调压弹簧(16)之间，并通过其周边与减压腔(5)密封连接。
4、 根据权利要求1所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所 述的第二开闭机构(9)包括有一腔体(90)， 一出气密封膜片(31)设 置在腔体(90)内，并通过其周边与腔体(90)密封连接将腔体(90) 间隔为不导通的上下两部分；还包括有一膜片复位弹簧(18)，连接在所述出气密封膜片(31)上侧，膜 片复位弹簧(18)另一端固定在上部的腔体(90)内；一出气密封垫(19)，连接在所述出气密封膜片(31)下侧； 可配合出气密封垫(19)控制减压出气通道(7)与主阀供气通道 (8)的导通与关闭的一出气密封座(20)，设置于所述出气密封膜片(31) 下侧的腔体(90)中、所述的减压出气通道(7)和主阀供气通道(8) 之间；一出气膜片真空通道(21)，其一端与出气密封膜片(31)上侧的 腔体(90)接通，另一端与混合气体出口 (3)接通。
5、 根据权利要求1所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所 述的节气门控制机构(10)包括有设于机体(1)上导向孔(101)，导 向孔(101)内设有可沿其滑动、可控制由主阀供气通道(8)进入混合 气体出口 (3)中燃气流量的气门阀针(22)，气门阀针(22)上设有可 控制主阀供气通道(8)与混合气体出口 (3)导通与关闭的阀座密封垫(23);气门阀针(22)另一端设有阀针复位弹簧(24)。
6、 根据权利要求2所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所 述的第三开闭机构(13)包括有设于机体(1)上的导向通道(25)，其上端设有一端盖(26)，导向通道(25)内设有可沿其滑动的加浓阀杆 (27)，加浓阀杆(27)上套接有压縮弹簧(28)，压縮弹簧(28)另一 端顶靠在端盖(26)上；端盖(26)上设有可供加浓阀杆(27)上下滑 动的通孔；加浓阀杆(27)上设有其滑动时可打开所述启动加浓通道 (12)、复位时可封住启动加浓通道(12)的加浓阀密封垫(29)。
7、 根据权利要求3或4所述的一种燃气发动机控制器，其特征在 于所述的机体(1)由下盖(102)、上座(103)和侧盖(104)组成， 所述的腔体(90)设置在下盖(102)和上座(103)之间；所述的出气 密封膜片(31)夹压在下盖(102)和上座(103)之间；所述的减压腔(5)设置在上座(103)上，所述的侧盖(104)连接在减压腔(5)夕卜， 将所述的减压橡胶膜片(17)夹压在减压腔(5)和侧盖(104)之间， 所述的调压螺塞(37)螺纹连接在侧盖(104)上。
8、 根据权利要求1所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所 述的所述机体(1)上还设有可导通机体(1)外大气和机体(1)内所 述出气密封膜片(31)下侧腔体(902)的大气通道(35)。
9、 根据权利要求1所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所 述的怠速供气通道(11)上还设有可调节怠速供气通道(11)内低压燃 气流量的怠速流量控制阀(32)。
10、 根据权利要求2所述的一种燃气发动机控制器，其特征在于所 述的启动加浓通道(12)上还设有可调节启动加浓通道(12)内低压燃 气流量的加浓流量控制阀(33)。
全文摘要
本发明公开了一种燃气发动机控制器，包括有机体，其上设有空气吸入口、高压燃气入口以及混合气体出口，空气吸入口可与混合气体出口导通；机体内还设有减压腔；减压腔与所述的高压燃气入口之间设有可控制高压燃气进入减压腔内的第一开闭机构；减压腔与一减压出气通道连接，所述的混合气体出口与一主阀供气通道连接；减压出气通道与主阀供气通道之间设有可控制减压出气通道中的低压燃气通过的第二开闭机构；主阀供气通道和混合气体出口之间设有一节气门控制机构；混合气体出口和第二开闭机构之间还设有一怠速供气通道。使用本发明的燃气发动机控制器的燃气发动机可由怠速快速启动，具有操作方便，启动快捷，怠速平稳，提速性好的优点。
文档编号F02M21/02GK101225777SQ200810026088
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月24日 优先权日2008年1月24日
发明者李兴模, 谭目坤 申请人:中山市力高电动工具制造有限公司