化油器的制作方法

专利名称：化油器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种二冲程，尤其是四冲程内燃发动机的化油器，其 特征在于包括一个主空气通路、 一个置于主空气通路内的可调节流量 控制阀， 一个与空气通路相联的供油喷嘴，该喷嘴还连接有一个燃油 配量阀，以调节通过喷嘴的油量。
背景技术：
这类化油器已公知。公知化油器有各种不同类型的配量阀，但最 常用的是针阀。这种阀门包括一个与供油喷嘴的孔协同的长条阀针。 针阀的阀针通常为一较长且细的部件，其仅有一端被固定，未被固定 的一端与供油喷嘴的孔协同，以控制燃油的流量。无论是在怠速、全 速还是在发动机的各种居中速度设定时，化油器需要提供对油气混合 物可靠、精确及可复的控制。人们发现针阀通常难以提供上述控制， 因为阀针未固定的一端哪怕是非常微小的横向运动都会导致燃油流 量和流动方式较大的变化，尤其是在发动机处在低速状态时。这种情 况会导致油气配比的变化，油耗和废气排放增加及发动机动转的不稳 定，尤其是在怠速状态时。量产的化油器需要实现其性能和所有技术 指标保持一致，而在实践中难以达到，主要是因为实现阀针的尺寸和 位置完全一致难度很大。此外，为了实现公知化油器适当的油气配比， 流量控制阀和针阀通过复杂的机械系统联接起来以实现协同。这种联接系统易导致制造容差的变化，其制造和组装过程也很复杂而且费用较高。

发明内容
因此本发明的目的在于提供一种能更精确、更可靠、更可复且更 紧凑地控制供油的化油器。本发明的目的还在于实现化油器稳定、经 济且可复的运行，尤其是在发动机处于怠速或低速状态时。本发明的 目的还在于提供一种能实现供油的调节与发动机的速度和负荷直接 相关联的化油器，供油的调节系统置于化油器内，以实现调节的精确、 可靠且紧凑。本发明的目的还在于提供一种燃油配量阀和流量控制阀 之间的联接，确保油气配比适当，且制造工艺简单、可靠和经济。
根据本发明的上述化油器的特征在于燃油配量阀包括一个内置 长阀门部件的移动式套筒，套筒和阀门部件间构成进油室，进油口与 进油室相联，出油口通过套筒的壁与供油喷嘴相联，通过对阀门部件 的外表面一部分的加工，使阀门部件能相对于套筒移动，这样进油室 与出油口形成的空间在最大值和最小值之间渐变。
根据本发明的化油器，其包括在套筒或套管内的可移动的阀门代 替了传统的燃油配量针阀。套筒可以是一个独立的部件，也可以与一 个更大的部件相连接或是其不可分隔的一部分，构成一个调节楔或类 似的部件，其内部有镗孔或形成一个孔或缝隙。套筒决定阀门部件 一端的进油室，阀门部件与通过套筒一端或侧壁的进油口相联。出油 口通过套筒的侧壁。阀门部件对着出油口一侧的表面进行切削或铣型 加工。在一个实施例中，阀门部件的一侧表面从两端的中点处被铣型或切削，被切削的材料朝靠近进油室的一端逐渐增多。这也意味着随 着阀门部件在套筒内线性运动，进油室和出油口之间的接触面积逐渐 变化，从而使通过出油口的油量发生变化。阀门部件相对于细条状的 传统阀针来说体积较大，同时阀门部件的整个长度的至少一部分与套 筒内壁相连接，同时套筒内的一个或多个密封件能有效防止阀门部件 相对于套筒的横向运动，因此通过阀门的油量可以得到比传统针阀更 为精确的控制。此外，阀门部件的体积较大意味着它的制作精确性和 可重复性更佳，因此量产化油器的技术特征更容易保持一致。阀门部 件铣制的部分的具体形状可以根据需要变化，以根据流量控制阀的位 置更为精确地控制燃油的流量。套筒内的长形空间和阀门部件的外部 形状可以有多种选择，例如矩形或椭圆形。然而它们横截面的较优选 择是圆形。
较优实施例中的化油器包括一个置于进油口和进油室之间的止 逆阀。该阀将防止燃油的回流并可最大限度地减小通过阀门油量的压 力瞬变的影响，从而大大地减轻或消除针阀型化油器普遍存在的一个 问题。
如上所述，阀门部件可设计为在套筒内进行线性运动。另一个可 选的方案是阀门部件可以设计为在套筒内进行旋转运动。这一方案 就要求阀门部件的侧表面要加工成不同的形状，以实现在阀门部件渐 进式旋转时油量能适当变化。
如在较优实施例中阀门部件为圆形，那么其所在的套筒也应为圆 形或至少部分为圆形，这至少在理论上存在一个风险阀门部件在套2 筒内进行非规定的旋转运动。如果出现这种情况，阀门部件的被铣制 的部分就不再严格地与出油口保持一条直线，阀门的流量特征就会出 现较大的改变。因此较优的选择是阀门部件带有固定装置，与套筒的 固定装置协同工作，以控制阀门部件相对于套筒的角度位置。较优的 选择是阀门部件上的固定装置包括一条阀门部件表面延伸的槽，而套 筒上有一突出部件，嵌入阀门部件上的槽。协同的槽和突出部件用以 保持套筒内阀门部件的角度位置不变，或实现预设的在纵向运动时出 现的相对旋转运动，在后一种情况中，上述槽不再是线性的而是一种 螺旋形。
当然，燃油不能从阀门部件表面与套筒或套筒内的密封件之间的 进油室漏入出油口之外的位置。为防止这种泄漏，可在阀门部件上安 装一个与套筒部分长度接触的滑动的密封件。另一可选的方案是套筒 内表面有一突起部分，围绕出油口。这将增加阀门部件与套筒邻近出 油口的表面之间的接触压力，从而提高密封件的性能。另一可选的方 案是套筒包括一个密封件，形成一个容纳部分阀门部件的空间，并与 阀门部件形成一个密封空间，这一空间即为出油口的一部分。
在一个实施例中，密封部件含有磁粉，阀门部件为磁性材料，较 优的选择为铁磁材料，这样阀门部件和密封件之间的密封性通过磁引 力而得到提高。另一可选的方案是，密封件含有铁磁粉，而套筒含有 一个将密封件吸向阀门部件的磁铁，从而提高两者之间的密封性。另 一可选的方案是，阀门部件为铁磁体，套筒在密封件或阀门部件之间 装有一个或多个磁铁，磁铁和阀门部件之间的吸引力作用于密封件，从而提高密封件和阀门部件之间的密封性。
化油器通常用来配比传统的汽油。然而内燃机还使用其他的燃 料，如以不同油气比燃烧的煤油。根据本发明的化油器可通过更换铣 型不同的阀门部件达到不同的油气比。同时，阀门部件侧表面的不同 位置可以有两种或多种不同的铣制区，这样化油器为适用于不同的燃 料，所要做的只是将阀门部件拆下后旋转如180度后再安装，这样与 出油口协同工作的就是另 一个铣制区。
另外，有时还需要化油器同时分配两种或多种液体，如两种不同 的燃料或二冲程发动机的传统汽油和润滑油，或在两个不同位置分配 同样的液体。根据本发明的化油器可通过改良用来同时分配两种液 体，即在套筒内壁中提供两个或多个与阀门部件协同的相应铣制区的 出油口，并提供两个或多个与相应进油室相联的进油口，上述进油 室与阀门部件相应的铣制区协同。阀门部件不同区域的铣制是不同 的，从而可以同时分配不同流量的不同液体。两种液体的精确流量由 阀门部件具体的铣制细节决定。
本发明的较优实施例中，化油器包括另一个燃油配量阀，即怠速 燃油配量阀，以分配在发动机怠速运行时所需的较少的油量，该阀与 主配量阀并联或串联。本发明的这一方案基于如下认识公知化油器 很难在怠速时精确控制油量，归因于精确校准用来控制变化很大的流 量的配量阀的难度很大。化油器中的传统针阀在发动机满负荷动转时 分配较大的流量，而在发动机怠速时分配非常小的流量。这种流量的 较大变化导致在在配量阀微微打开，即发动机处于怠速时，实践中要校准阀门非常困难。因此本发明的方案包括两个燃油配量阀， 一个用 于发动机怠速及极低速运转，另一个用于发动机高速度或高负荷动 转。如两个燃油配量阀为并联，则较优的方案是主配量阀在发动机怠 速动转时关闭，这样所需的燃油通过怠速配量阀供给。为提高发动机 负荷和速度，主配量阀开始分配燃油，实践中此时由怠速配量阀分 配的燃油量可以忽略不计，因为其只占主配量阀分配的燃油的很小一 部分。然而如果两个配量阀为串联，则需要主配量阀在任何时候，即 使在怠速运转时至少都微微打开，但是较优的方案是主配量阀的阀门 部件的铣制应实现油量的所有控制都通过怠速配量阀来执行。在两种 情况中，通过怠速配量阀的流量变化相对较小，因此就更容易精确校 准阀门，从而在很大程度上解决了上述在怠速时油量变化的问题。
在较优的实施例中，怠速配量阀被置于主配量阀内，在这种装置 中，配量阀的进油口通过阀门座与进油室相联，配量阔的阀门部件可 配置另一个阀门部件，与阀门座协同构成另一个配量阀。这是主燃油 配量阀与怠速配量阀的串联，因此在发动机怠速运转时，主配量阀需 要微微打开。在可选择的一个实施例中，阀门部件装置有另一个阀门 部件，其与阀门部件内的阀门座协同，阀门座与进油室及阀门部件内 另 一油室相联，上述另 一油室与阀门部件侧表面内的怠速出油口相 联，怠速出油口的位置使其在化油器处于怠速时可与套筒内的出油口 相联。这是两个配量阀的并联，因此主燃油配量阀在发动机怠速运转 时可能完全关闭。较优的选择是另一阀门部件的位置相对于主阀门部 件可调节，从而允许怠速运转时油量能精确调节。在可选的实施例中，化油器包括另一配量阀与主配阀串联，其效 用不仅体现在发动机怠速时，也体现在发动机处于其他速度时。上述 另一配量阀较优的方案是置于配合阀的上游并可电控，可在任何速度 状态下用来调节油气配比，还可用来补偿发动机运转时出现的变化， 或者尾气中含有氧气。后者意味着油气混合物过贫。
当然，化油器有必要包括一些机制，使配量阀的阀门部件与流量 控制阀同步运行，使供油和空气配比适当。在一个实施例中，化油器 包括一个旋转输入轴，其与发动机速度控制部件相连接，在典型的实 施例中，固定式发动机的调速器与流量控制阀相连接，使该阀在关闭 和开启位置之间运动，其还与一个滑座相连，滑座装有至少一个长条 状的斜道，其向滑座运动的方向延伸，并与阀门部件连接的随动件结 合，这样输入轴的旋转带动流量控制阀、滑座及长斜道的运动，上述 随动件相对于长斜道做横向运动，从而带动燃油配量阀的阔门部件运 动。
发明人相信本发明的这一方案本身具有新颖性，可以单独应用而 不带有本发明上述其他特征。因此根据本发明的另一方案是包括一个 主空气通路、 一个置于主空气通路内的可调节流量控制阀， 一个与空 气通路相联的供油喷嘴，该喷嘴还连接有一个燃油配量阀，以调节通 过喷嘴的油量，及一个旋转输入轴，其与发动机速度控制部件相连接， 并与流量控制阀相连接，使该阀在关闭和开启位置之间运动，其特征 在于旋转输入轴与一个滑座相连，滑座装有至少一个长条状的斜道， 其向滑座运动的方向延伸，并与阀门部件连接的随动件结合，这样输入轴的旋转带动流量控制阀、滑座及长斜道的运动，上述随动件相对 于长斜道做横向运动，从而带动燃油配量阀的阀门部件运动。
较优的选择是滑座带有一个或多个平等的滑道，滑座与一个或多 个支承部件相连，上述部件与相应的滑道相结合，这样滑座就可进行 线性运动。因此输入轴通过一连接机制与滑座相连接，上述连接机制 将输入轴的旋转运动转化为滑座的线性运动，较优的选择是这种连接 机制为空转型。较简易的系统为输入轴为一个带有突出部件的杠杆， 其突出部件插入滑座上的一个长槽。
输入轴必须与流量控制阀相连接，并使其与配量阀的阀门部件同 步运动，较优的选择是这种连接通过滑座完成，流量控制阀通过另一 个空转连接机制与滑座连接，这种机制将滑座的线性运动转换成流量 控制阀的旋转运动。
在一个实施例中，滑座包括一个或多个平等的斜道及一个阀门载 体，后者与阀门部件相连接，并装有一个或多个滚轴，滚轴由相应的 斜道支承。
在一个可选的实施例中，滑座与旋转输入轴相连接，并与其一起 做旋转运动，长斜道的一部分为圆形。这一实施例的优点在于简单， 不再需要空转连接机制。由于滑座与旋转输入轴做同歩旋转运动，部 分为圆形的斜道也将随之运动，与阀门部件相连接的随动件将沿着阀 门部件做纵向运动，从而带动阀门部件做轴向运动。
如上所述，本发明涉及多种不同的化油器都仅包括一个单一的空 气通路。然而，在应用中尤其需要化油器包括一个次空气通路，该通路有一个进口及一个通向处于流量控制阀和其出口之间的主空气通 路的出口，这种设计使燃油先与通过次空气通路的空气混合，再与通 过主空气通路的空气混合。在实践中，这意味着从配量阀流出的燃油
进入次空气通路。专利WO 97/48897揭示了这种类型的化油器。在 传统的化油器中，供油喷嘴与主空气通路相连接，主空气通路处于流 量控制阀的下游，而不是上游，这意味着燃油被流量控制阀下游存在 的负压强行从供油喷嘴推出，尤其是在发动机怠速或低速运转，流量 控制阀微开的状态下。这种负压与流量控制阀上游存在的压力不同， 后者更接近气压。这种较大的压力差带来更有效的燃油气化，尤其是 在发动机低速运转时。这种改善的燃油气化因为燃油与通过次空气通 路的空气先进行混合再进入主空气通路得到进一步的改善，燃油气化 的过程比普通的化油器提前了。燃油更快更有效的气化提高了燃烧效 率，从而减小油耗并减少废气的排放。
在较优的实施例中，供油喷嘴包括一个与燃油配量阀相连接的燃 油进口 ， 一个与主空气通路连接的油气混合物出口及至少一个与次空 气通路和油气混合物出口相连接的空气进口。
在较优的实施例中，供油喷嘴包括一个有固定横截面的孔，其上 游端与次空气通路相连，其下游端与发散孔相连。有固定横截面的孔 意味着发散孔深度的微小变化不会对次空气通路和主空气通路间连 接处的横截面产生任何影响。
在一个可选的实施例中，喷嘴单元为一个固定在油气混合物出口 内的喷嘴。在实践中，这要求油气混合物出口比之前的实施例要大，当上述出口构成一个喷嘴单元或模块意味着要在出口内插入并固定 一个喷嘴。这一设计使次空气通路和主空气通路之间的接触面可预先 精确设定，从而在制造程序中不会出现容差或微差。
当发动机处于怠速时，为防止在次空气通路中形成过低的负压， 较优的方案是次空气通路全程的横截面要大于具有固定横向截面孔 的横截面。这一方案将导致在配量阀的燃油出口和主空气通路间的压 力变化率的大部分出现在次空气通路和主空气通路之间，这样当发动 机怠速时，不会再有过量的燃油被从燃油出口推入次空气通路内。.
由于燃油气化有较大的改善，次空气通路的益处在发动机低速及 中速时体现得尤其明显。然而在发动机高速运转时，通过主空气通路 的空气较多，同时通过次空气通路的空气也不少。这样可能导致在发 动机高负荷时，油气比降到不太理想的低水平。如次空气通路包括可 控的阀门可以解决这一潜在的问题，上述阀门可由 一个单独的启动装 置来操作。这一方案将使通过次空气通路的空气相对于通过主空气通 路的空气，得到独立的控制。在一实施例中，上述可控阀门与流量控 制阀相连接，当流量控制阀打开时，该可控阀门逐渐关闭。这意味着 当发动机负荷增大时，通过次空气通路的空气并不会相应增加，而是 减少且当流量控制阀完全打开时上述空气归零。
这一特征适用于没有包括上述特别类型的燃油配量阀的化油器， 因此根据本发明的另一特征为一种化油器，包括一个主空气通路，一 个置于主空气通路内的可调节流量控制阀， 一个有一个进口及一个通 向处于流量控制阀和其出口之间的主空气通路的出口的次空气通路，这种设计使燃油先与通过次空气通路的空气混合，再与通过主空气通 路的空气混合，其特征在于次空气通路包括一个可控阀门。上述可控 阔门与流量控制阀相连接，当流量控制阀打开时，该可控阀门逐渐关 闭。
在较优的实施例中，流量控制阀安装在旋转轴上， 一个放射状通 道穿过旋转轴，当流量控制阀基本关闭时，上述通道与次空气通路相 连接，这样当流量控制阀打开时，放射状通道逐渐偏离与次空气通路 连接的部分，从而逐渐关闭次空气通路。这一设计尤其简单并节省空 间，因为它利用流量控制阀本身的旋转轴作为次空气通路的节流阀。


通过下列的具体实施例描述及其仅作为例述的附图，可以清楚地
理解本发明的其他特征和细节
图1为根据本发明的化油器的前部立体图2为图1所示化油器的后部立体图3A为图1和图2所示化油器横截面分解图3B为显示一个可选的特征并与图3A相似的图4A和4B为燃油配量阀分别处于关闭和部分打开状态时的
截面图5A和5B分别为改良后燃油配量阀的纵向和横向图； 图5C为另一个改良后燃油配量阀并与图5B相似的图； 图6A, 6B和6C为图l和图2所示化油器的顶部图，分别显示 发动机在高负荷、中负荷及怠速时各部件的位置；图7A， 7B和7C为另一改良燃油配量阀的轴向截面图； 图8为图1和图2所示化油器的纵向轴截面图； 图9A和9B为另一改良燃油配量阀的轴向截面图； 图IO为根据本发明的另一顶盖已移开的化油器立体图； 图11为图IO所示化油器的轴向截面图； 图12为图IO所示旋转滑座的立体图；
具体实施例方式
首先如图1到3A所示，化油器1包括一个内置有主空气通路 19，进口6及出口 11的外壳2。外壳2通过法兰3与空气清洁罩(图 中未显示)相连接，并通过法兰4与发动机进气歧管(图中未显示) 相连接。 一个蝶形流量控制阀8安装在主空气通路19内。外壳2还 包括一个次空气通路13，该通路与次进口 10相联，其下游端24与 室22相联。室22内装有燃油配量阀23 (下面将详细描述)，通过 两个通道25与供油喷嘴28的进口相连接，室22的出口接入主空气 通路19。
如图4A和4B所示，燃油配量阀包括一个套筒或套管32，内置 可纵向滑动的阀门杆33，如下所述控制盘16将带动阀门杆作纵向运 动。套筒32的下端包括一个进油室35，通过止逆阀3 0与进油口 37 相联。上述止逆阀将防止燃油回流，从而减小可能出现的影响发动机 运转和效率的压力瞬变和燃油回流。套筒3 2的内壁内有出口3 9。 阀门杆3 3上面一部分的横截面为圆形，该杆可滑动并与套筒的内表 面形成密封。然而，阀门杆下面一部分朝着出口3 9的一面被铣制，切削部分向下逐渐增多。当阀门杆处于图4 A所示位置时，出口3 9 完全被阀门杆表面所遮挡，燃油不会从出口流出。因此燃油不会通过 阀门。然而，随着阀门杆逐渐抬升，逐渐减小的阀门杆横截面意味着
燃油将与出口 3 9接触，随着接触面积的逐渐增大，通过出口 3 9流 到燃油喷嘴2 8的燃油将逐渐增多。阀门杆铣制的具体细节可以根据 需要获得的阀门杆位置和瞬间燃油流量间的相对关系确定。
在较优的实施例中，阔门部件3 3在套筒3 2内进行线性运动， 尽管其进行旋转运动或同时进行线性和旋转运动也有益处。在较优实 施例中，阀门部件3 3也是圆形，这至少在理论上提供了一种可能 阀门部件可在套筒内旋转，使铣制的部分与出口 3 9对应的角度出现 偏离。图5 A所示的改良的实施例中这一风险被消除，因为阀门部件 对着出口 3 9的表面设计了一个长槽4 4 。突出部件4 6和插件4 8 通过套筒3 2的内壁插入长槽4 4中，并与其两边的侧壁形成紧密接 触。通过导件4 6、 4 8，可以防止阀门部件相对于套筒的旋转。
在图4所示实施例中，套筒3 2内表面的上面部分与阀门部件四 周形成密封的滑动接触以防止燃油向上泄漏。然而没有必要对阀门部 件的上下四周进行密封，只需要对其与出口3 9接触部分进行密封。 如图5 B所示的实施例中，阀门套筒3 2提供了一个密封件5 0，在 出口 3 9周围形成一个半圆柱体的空间，阀门部件3 3和阀门杆均在 该空间内。阀门部件3 3在远离出口3 9的表面有一个长槽4 4，该 槽与突出部件4 6和与其连接在一起的插件4 8紧密接触。突出部件 4 6的宽度与长槽4 4的宽度相同，该突出部件由弹性材料制成，从而将阀门部件保持在正确的位置，如图5所示。这样不仅可以防止阀
门部件3 3的旋转，还可以通过弹性材料制成的突出部件4 6保持与密封件5 Q的密封接触。
在图5 C所示的另一个改良的实施例中，阀门部件3 3也具有插入其表面的纵向槽的导件4 8和4 6，阀门部件与密封件5 0为滑动接触，出口 3 9在密封件5 0内。密封件5 Q由硬聚合材料制成，如V I CTREX公司生产的PEEK牌材料。密封件5 0后面是一个或多个磁铁，其与具铁磁性的阀门部件3 3吸在一起，从而使密封件5 0与阀门部件3 3紧密接触，提高了密封性。可选的方案是密封件5 O含有磁粉，使密封件与阀门部件紧密接触。
如图3A所示，次空气通路l 3包括一个阀门，其在流量控制阀8打开时关闭。在这种情况下，流量控制阀包括一个中央旋转轴4 0 ，空气通路4 2穿过轴4 0 。当阀门8接近关闭位置时，通路4 2构成次空气通路的一部分。然而在阀门8打开时，通路4 2与通路1 3的邻近部分逐渐偏离，从而逐渐关闭次空气通路l 3。当阀门8处于或接近于完全打开位置时，通路l 3将关闭，空气不能通过次级通路l3进入喷嘴2 8 。这将导致在发动机高负荷时，油气混合物出现富油，但不会影响喷油和气化的效率，因为在发动机高负荷时，通过主空气通路l l的空气足够保证从喷嘴2 8出来的燃油的快速混合和气化。
然而，在发动机高负荷状态下，理想的情况是次级空气通路有一小部分空气通过，通过如图3A所示在次空气通路1 3的上游部分提供另一个次空气通路13'可以实现这一目的。上述通路从流量控制阀8的轴4 0构成的阀门处分流。
如上所述，燃油流量在所需的最大值和最小值之间变化。最大流量与发动机的最大负荷对应。最小流量是与发动机怠速对应的很小的流量。然而在实践中，当一个阀门用来通过发动机高速动转状态下的较大流量时，很难可靠而精确地控制燃油的小流量。因此，较优的方案是化油器还包括另一个燃油配量阀，即怠速配量阀，其与主空气通
路相联，并用来供应在怠速运转时所需的小流量燃油。图3 B描述了
上述实施例，出于清楚的原因，次空气通路被省去。如图所示，怠速
空气通路13"与处于流量控制阀8邻近边缘下游的出口 1 1相连接，当该空气通路基本关闭时，流量控制阀的上游仍然打开至需要的程度。怠速空气通路与供油喷嘴4 l相联。怠速空气通路13"通过可调节的针阀4 5来控制。当发动机处于怠速时，主配量阀基本关闭。此时流量控制阀8处于图3 B所示的实线位置，怠速空气通路13"的下游端将存在负压。空气和燃油从而被推入空气通路，其流量足以满足发动机怠速动转的需要。通过调节针阀4 5可非常精确地调节允许流入的燃油量，该针阀仅用来控制相对较小流量的燃油。当流量控制阀打开，主配量阀2 8又开始允许燃油流入。当流量控制阀8邻近边缘沿着怠速空气通路13"的下游端向下游移动，空气通路13"所受的压力减小，燃油流量和通过空气通路13"的空气降到一个很小的值，其与通过喷嘴2 8的流量相比可忽略不计。
在图7A-C所示的改良的实施例中，怠速配量阀装在主配量阀的阀门部件内。在这种情况下，阀门部件3 3为中空，其内装有针阀5样阀门部件3 3与针阀4 5间的相对轴位置就可以调节。燃油进口
室的进口构成阀门座5 6，其与阀针5 4协同。阀门部件3 3朝向出口 3 9的外表面被铣制，以在阀门3 3在套筒3 2轴向运动时获得所需的燃油流量。阀门部件3 3另一面有纵向槽，通过与导件4 8相接，防止其做旋转运动。当发动力机全速运转时，阀门部件3 3处于图7C所示位置，较大量的燃油被允许通过出口 3 9 ，同时针阀5 4也远离阀门座5 6 。当发动机不运转时，阀门部件3 3处于图7 B所示位置，尽管不一定非得关闭，但出口3 9还是被阀门部件3 3所关闭，阀门座5 6被针阀5 4完全关闭。然而，当如图7 A所示发动机处于怠速时，燃油的流量不是受阀门部件3 3而是针阀5 4所控制。阀门部件3 3的外表面被铣制的形状使阀门部件3 3向下移动时，室3 5和出口3 9的接触面逐渐减小，而最初针阀5 4对流量没
有任何影响。然而当发动机逐渐接近怠速，阀门部件表面的相关部分的的形状使得室3 5和出口 3 9之间的接触面基本保持恒定，不再减小。当到达此点时，针阀5 4开始通过阀门座5 6影响流量。当阀门部件3 3继续下行运动，针阀5 4也向下运动，这使得燃油流量减小，但这种减小是针阀5 4造成的。怠速状态下的燃油流量可通过调节阀门部件3 3内的针阀5 4的位置进行精确调节。
如图9 A和9 BA所示，在另一个改良的实施例中，怠速配量阀被装在主配量阀内。阀门部件3 3为中空，其内装有一个阀门部件或针阀5 4 ，阀门部件3 3内的针阀位置可通过螺纹的协同来调节。在这个方案中，与怠速阀门部件5 4协同的阀门座5 6被置入阀门部
件3 3内。阀门部件3 3内的阀门座5 6上有一液体室，其与阀门部件3 3侧壁内的出口 6 6相联。如图9 A所示，当发动机处于正常运转时，出口6 6被相对的套筒3 2的内侧壁关闭，燃油不能从阀门座5 6和阀门部件5 4构成的阀门中通过。如图9 B所示，当阀门部件向下运动到达怠速位置时，出口 6 6与套筒内的出口 3 9相联。此时燃油可以流过怠速配量阀5 4、 56，然后流过出口 6 6禾卩3 9 。在此实施例中，两个配量阀有效并联，主配量阔在怠速状态下完全关闭，这意味着怠速运转所需的所有燃油都通过怠速配量阀。由于阀门部件5 4和阀门座5 6都和阀门部件3 3—起运动，阀门部件3 3的运动
并不会导致阀门部件5 4和阀门座5 6的相对运动，这意味着通过怠速配量阀的燃油流量是恒定的，当然旋转阀门部件3 3内的针阀5 4可以调节其纵向位置，从而获得理想的流量。
如图1 、 2 、 6和8所示，下面来描述配量阀的启动和控制机制。化油器的上表面带有两个平等长滑轨6 Q ，其支承着滑座1 8 。使用时。滑轨和滑座都位于可移除的盖内，但为了清楚起见，该盖在图中被省去。上述可移除盖带有一个机械输入轴1 2 。杠杆臂6 1紧紧地固定在输入轴1 2上，杠杆臂的另一端为栓销6 2 ，其插入滑座1 8的槽缝6 4 。应该能理解到栓销6 2及槽缝6 4的功能为空转连接件，轴1 2的旋转将引起滑座1 8沿着滑轨6 Q进行线性滑动。流量控制阀8的旋转轴4 Q沿着化油器的上壁延伸，并非旋转地与杠杆14的一端相连。杠杆1 4的上表面为纵向的槽6 6 ，长滑块6 8插入槽6 6 。滑块6 8远离旋转轴4 0的一端通过枢轴针7 Q与滑座1 8 相连。槽6 7和滑块6 8构成另一个空转连接件，这样滑座l 8沿 着滑轨6 0的线性运动将引起轴4 0的旋转，从带动流量控制阀8的 开启或关闭。
滑座l 8置有两个平等的曲柄臂7 2，其中一个曲柄臂的上表面 7 4被铣制成弧形斜道。在铣制的斜道7 4上方是一个长条状的阀门 支架7 6 ，支架一侧伸出一个滚轴7 8 ，滚轴依托于铣制的斜道7 4 。 阀门支架7 6的中间为支承盘1 6，配量阀的阀门部件3 3从其中穿 过。阀门部件3 3与支承盘1 6相连接，以防止相对的垂直运动。阔 门支架7 6的侧面为平面，与另一曲柄臂7 2的相对平面滑动接触。 这种水平的接触可防止阀门支架在与曲柄臂一起运动时发生偏斜。
在使用时，化油器的顶部有顶盖(图中未显示)及在顶盖下部与 阀门支架7 6间安装有弹簧(图中未显示)，以向下固定阀门支架， 这样滚轴7 8就与斜道7 4保持接触。输入轴1 2与发动机速度控制 部件相连接，典型的发动机速度控制部件为固定式发动机的调速器或 汽车发动机的油门踏板，这样速度控制部件的运动将引起轴1 2的旋 转。当发动机处于怠速时，滑座1 8的位置如图2和6 A所示。如 图4A和7A所示，滚轴7 8与斜道7 4的最低位置接触，阀门部件 3 5处于其最低位置，这样配量阀基本关闭，燃油配量通过怠速配量 阀来控制。如速度控制部件运动到中间位置，输入轴l 2旋转，这将 引起滑座l 8沿着滑轨6 0运动。这样空转连接件6 7、 6 8带动流 量控制阀8进行旋转运动到图6 B所示的中间位置。滚轴7 8运动到斜道7 4的中间位置，阀门部件3 3向上移动到中间位置，从而允许 较大流量的燃油进入化油器的主空气通路。如速度控制部件运动到
全速/满负荷位置，输入轴l 2继续旋转，滑座l 8继续运动到图1 和6 C所示的位置。这一运动被传递至流量控制阔8 ，控制阀将运动 到完全打开的位置，如图8所示。滚轴7 8移动到斜道7 4的上部， 这将引起阀门部件3 5向上移动到最高位置，如图4 B和7 C所示。
图l0和图12所示的改良的化油器实施例与前述实施例相似， 但有几个重要的不同特征。
在前述实施例中，制造商通过精确铣制阀门杆，使阀门杆3 3所 有特别位置的油气比是固定的。然而由于制造容差和化油器和相关发 动机的逐渐损耗，需要化油器有一个额外的方法来调节油气比。这个 实施例包括位于化油器浮子室8 2和配量阀进口之间的复合控制阀 8 0 ，该阀既是止逆阀，也是电动的流量控制阀，其与控制器相连接。 控制器可与称为A感应器相连，该感应器检测废气中的氧气浓度。 控制器可通过编程调节控制阀8 0，使废气中的氧气浓度为零，从而 显示油气混合物并不是太贫。控制器还可感应显示发动机油槽内的油 面水平、发动机温度、废气温度及其他所需参数的信号。控制阀可以 是一些公知型号的任何一种，如带有振动、脉冲或旋转型阀门部件的 控制阀。控制阀还可用来在发动机怠速时实现燃油流量的精确控制。
本发明的阀门套筒3 2装在外壳2内的镗孔内。套筒3 2内的出 口 3 9与外壳2内的镗孔8 4相联。例如，在图3所示的实施例中喷 嘴2 8通过从主空气通路1 9到次空气通路2 5钻孔而成。这意味着两个通路间的接触面，即喷嘴的尺寸，主要依赖于钻孔的深度，在 实践中很难事先设定尺寸。在本实施例中，通过采用两个钻孔来解决 这一潜在的问题，第一个钻孔较小并有恒定的直径，即与出口3 9相
联的孔8 4 ，第二个钻孔较大并与主空气通路1 9及？L 8 4的下游端 相联，且通常为锥形。这意味着主空气通路和次空气通路之间的接触 面被精确地预先设定，即等于孔8 4的面积。
当发动机处于怠速时，流量控制阀8基本关闭。这意味着在孔8 4的下游端存在着很低的负压。由此引起的大压差将使通过配量阀的 燃油超过怠速运转的所需的燃油。在之前的实施例中，通过精确铣制 阀门杆来确保当发动机怠速时获得的流量面积允许所需的少量燃油 被吸入阀门。然而，在本实施例中，这一潜在的问题可通过调整次空 气通路的面积来解决，这一面积比主空气通路和次空气通路间的接触 面(孔8 4)要大。这导致次空气通路内的压力不会降到一个特别低 的水平，这意味着燃油阀和主空气通路间的压力下降在很大程度上出 现在主空气通路和次空气通路之间，而不是在燃油阀和次空气通路之 间。这一方案使阀门杆3 3的铣制的精度可以得到一定程度上的放
松。应该能理解到次空气通路增加的面积应该贯穿其整个长度，因为 只要在其中出现任何阻塞，就会在阻塞点出现压力下降，从而增加燃 油阀和次空气通路间的压力差。次空气通路增加的面积可简单通过将 整个通路制作得大点或通过在至少次空气通路的一部分提供两个或 更多的并列通路来实现。
如图l l所示，燃油阀套筒3 2的内表面具有突件8 6，其沿着出口周围延伸，并插入内表面环绕部分一段较小的距离，如l毫米或 更多。阀门杆3 3具有使其偏向出口3 9的装置。在此实施例中，偏
向部件包括一个插头4 8，其插入外壳2的孔内，构成中孔8，通常
为蘑菇形状的滑动偏向部件的脚插入其中。在偏向部件头部和插头4
8之间为压縮弹簧9 2，其将偏向部件的头部压向阀门杆3 3，并将 后者压向突件8 6 。阀门杆3 3可滑动地插入轴承1 2 6内，轴承1
2 6下面是密封件1 2 7。在阀门杆3 3杆体的其他点，阀门杆与套 筒3 2的内表面存在一些距离。突件8 6和偏向装置4 8、 9 Q、 9
2的结合意味着阀门杆3 3通过增加的接触压力与套筒3 2的内表 面接触，从而提高了出口3 9周围的密封性。
在之前的实施例中，旋转流量控制阀的输入与线性滑动的滑座连 接，通过滑座旋转输入运动被转换成阀门杆的线性运动。然而，在此 实施例中，旋转输入轴l 2与旋转滑座1 2 7相连接，后者与轴l 2 一起旋转。如图12所示，旋转滑座为弧形在顶点处具有一个非圆 形的洞l Q Q ，通过该洞滑座与轴l 2销固。邻近滑座拱形边缘为一 长形拱形开口 10 2，阀门杆3 3穿过该开口。在开口 1 0 2外及 邻近处，为高度逐渐增大的弧形壁l G 4，构成拱形斜道表面的上表 面1 1 6 。斜道表面1 0 6与滚轴7 8相结合，滚轴与阀门杆3 3旋 转连接，并与阀门杆一起做垂直运动。阀门杆3 3的上端通过内部蘑 菇形固定部件l 1 6的脚固定，该固定部件置于外部蘑燕形固定部件
0 8内，其作用是在向下运动时的制动装置。外部固定部件l 0 8 的脚部为中空，内部固定部件l 1 6的下端及阀门杆3 3的上端插入其中，互相连接。外部固定部件l Q 8的脚部外表面具有螺纹，该螺 纹与外壳2上的相应内部螺纹相结合。阀门杆3 3的基准位置可通过
旋转固定部件l 0 8来改变，从而移动内部固定部件l 1 6，及轴向 移动阀门杆3 3 。内部固定部件1 1 6的上表面与压縮弹簧1 1 0的 一端结合，弹簧另一端与外顶盖l 1 2固定。当顶盖l 1 2处于关闭 位置时，两个固定部件互相结合在一起。
在有些情况下，化油器需要供给一到两种配量的不同燃油，如汽 油和煤油。通过将阀门部件相对两侧铣制出不同的形状可以实现这一 目的， 一侧适合于一种燃油，而另一侧适合于另一种燃油。通过移动 套筒内的阀门部件，将对着出口的铣制表面换到另一面，从而将化油 器从适合于一种燃油转换成适合于另一种燃油。
此外，化油器有时还需要同时精确供给两种不同液体，如二冲程 发动机的汽油和润滑油。这可以通过为套筒提供两种不同的出口来实 现，每一个出口对应着阀门部件相应的铣制部分，并将燃油进室分成 两个不同的进室，每一个与相应的进口和阀门部件铣制部分相联。
权利要求
1、一种化油器，包括一个具有上游进口(6)和下游出口(11)的主空气通路(19)、一个位于主空气通路内的可调节流量控制阀(8)、一个与主空气通路和燃油配量阀(23)相连接，用以控制通过喷嘴燃油的燃油喷嘴(28)，上述燃油配量阀包括一个内置可滑动长阀门部件(33)的长套筒(32)，套筒和阀门部件构成一个燃油进室(35)，与燃油进室相联的燃油进口(37)，穿过套筒内壁并与供油喷嘴相联的燃油出口(39)，通过对阀门部件的外表面一部分的加工，使阀门部件能相对于套筒移动，这样进油室与出油口形成的空间在最大值和最小值之间渐变。
2. 根据权利要求1所述的化油器，所述套筒的延伸的内部空间为 圆形横截面。
3. 根据权利要求1或2的化油器，包括一个位于燃油进口 (37) 和燃油进室(35)之间的止逆阀(30)。
4. 根据权利要求1到3的任一权利要求的化油器，其阀门部件在 套筒内线性运动
5. 根据权利要求1到4的任一权利要求的化油器，其阀门部件在 套筒内进行旋转运动。
6. 根据权利要求4的化油器，阀门部件带有固定装置，与套筒的 固定装置协同工作，以控制阀门部件相对于套筒的角度位置。
7. 根据前述任一权利要求所述的化油器，在阀门部件上安装一个 与套筒部分长度接触的滑动的密封件。
8. 根据权利要求l-6任一所述的化油器，套筒内表面有一突起部分，围绕出油口。
9. 根据权利要求l-6任一所述的化油器，其套筒内置密封件(50)，构成一个内室，阀门部件部分置于其中并与其构成一个密封，出口(39)的至少一部分置于该密封室中。
10. 根据权利要求9所述的化油器，其中密封部件含有磁粉，阀门部件为磁性材料，较优的选择为铁磁材料，这样阀门部件和密封件之间的密封性通过磁引力而得到提高。
11. 根据权利要求9所述的化油器，密封件含有铁磁粉，而套筒含有一个将密封件吸向阀门部件的磁铁，从而提高两者之间的密封性。
12. 根据权利要求9所述的化油器，阀门部件为铁磁体，套筒在密封件或阀门部件之间装有一个或多个磁铁，磁铁和阀门部件之间的吸引力作用于密封件，从而提高密封件和阀门部件之间的密封性。
13. 根据前述任一权利要求所述的化油器，阀门部件侧表面的不同位置可以有两种或多种不同的铣制区。
14. 根据前述任一权利要求的化油器，其套筒的内壁带有两个出口，上述出口与阀门部件相应的铣制区协同，还带有两个进口，其与相应的进油室及阀门部件相应的铣制区相联。
15. 根据前述任一前述权利要求的化油器，其包括另一个与配电阀并列的配量阀(54)，以分配发动机处于怠速运转时所需的较小量的燃油。
16. 根据权利要求13的化油器，其阀门部件带有一个在阀门部件内与阀门座(56)协同的阀门部件，阀门座与进室及阀门部件内的另一进室相联，另一进室与阀门部件的侧表面上的怠速出口 (66)相联，当化油器处于怠速运行状态时，怠速出口的位置设计正好与套筒内的出口 (39)相联。
17. 根据权利要求1到14的任一权利要求的化油器，其包括另一与燃油配量阀(23)串联的燃油控制阔(80)。
18.根据权利要求17所述的化油器，燃油进口通过阀门座与燃油进室相联，燃油配量阀的阀门部件带另外一个与阀门座协同的阀门部件，并与阀门座构成另一个燃油配量阀。
19. 根据权利要求16或18所述的化油器，另一阀门部件的位置可相对于阀门部件进行调节。
20. 根据权利要求17所述的化油器，其另一燃油配量阀位于燃油配量室的上游，并为电控。
21. 根据前述任一权利要求所述的化油器，还包括一个旋转输入轴，其与发动机速度控制部件相连接，在典型的实施例中，固定式发动机的调速器与流量控制阀相连接，使该阀在关闭和开启位置之间运动，其还与一个滑座相连，滑座装有至少一个长条状的斜道，其向滑座运动的方向延伸，并与阀门部件连接的随动件结合，这样输入轴的旋转带动流量控制阀、滑座及长斜道的运动，上述随动件相对于长斜道做横向运动，从而带动燃油配量阀的阀门部件运动。
22. 根据权利要求21所述的化油器，滑座带有一个或多个平等的滑道，滑座与一个或多个支承部件相连，上述部件与相应的滑道相结合，这样滑座就可进行线性运动。
23. 根据权利要求22所述的化油器，输入轴通过一个空转连接机制与滑座连接。
24. 根据权利要求21-23任一权利要求所述的化油器，流量控制阀通过一个空转连接机制与滑座连接。
25. 根据权利要求21-24任一权利要求所述的化油器，滑座包括一个或多个平等的斜道及一个阀门载体，后者与阀门部件相连接，并装有一个或多个滚轴，滚轴由相应的斜道支承。
26. 根据权利要求21所述的化油器，滑座与旋转输入轴相连接，并与其一起做旋转运动，长斜道的一部分为圆形。
27. 根据前述的任一权利要求所述的化油器，其特征在于化油器包括一个次空气通路(13)，该通路有一个进口 (10)及一个通向处于流量控制阀和其出口 (11)之间的主空气通路的出口 (24 )，供油喷嘴(28)与次空气通路(13)和主空气通路(19)相联，使燃油先与通过次空气通路的空气混合，再通过供油喷嘴与流入位于流量控制阀下游的主空气通路的空气混合
28. 根据权利要求27的一种化油器，其供油喷嘴包括一个燃油进入通路(35)，该通路与燃油配量阀的出口 (39)相联， 一个与主空气通路(19)及至少一个空气进入通路(25)相联的油气混合物出口通路(84)，空气进入通路与次空气通路和油气混合物出口通路相联。
29. 根据权利要求27的化油器，其供油喷嘴包括一个横截面积恒 定的孔(84)，其上游端与次空气通路相联，其下游端与发散孔(2 8 )相联。
30. 根据权利要求29的化油器，其次空气通路(13)的整体的 最小横截面大于具有恒定横截面积的孔(8 4)的横截面积。
31. 根据28至30任一权利要求的化油器，其次空气通路(13) 包括一个可控制阀门(4 2)。
32. 根据权利要求31的化油器，其可控制阀门与流量控制阀相连 接，并随着流量控制阀的打开而逐渐关闭。
33. 根据权利要求32的化油器，其流量控制阀(8)安装在有一 条放射状通路通过的旋转轴(4 Q)上，当流量控制阀基本关闭时， 上述通道与次空气通路相连接，这样当流量控制阀打开时，放射状通 道逐渐偏离与次空气通路连接的部分，从而逐渐关闭次空气通路。
34. 根据权利要求33的化油器，其次空气通路包括两个分支，包 括放射状通路第一条分支(13)和与放射状通路第一分支下游相连接 的第二分支，第二分支从第一分支分流。
全文摘要
一种化油器，包括一个主空气通路(19)、一个位于主空气通路内的可调节流量控制阀(8)、一个与主空气通路和燃油配量阀相连接，用以控制通过喷嘴燃油的燃油喷嘴(28)。上述燃油配量阀包括一个长套筒(32)和内置可滑动长阀门部件(33)。套筒和阀门部件构成一个燃油进室(35)。燃油进口(37)与燃油进室相联。燃油出口(39)穿过套筒(32)内壁并与供油喷嘴(28)相联。通过对阀门部件(33)的外表面一部分的加工，使阀门部件(33)能相对于套筒(32)移动，这样进油室(35)与出油口(39)形成的空间在最大值和最小值之间渐变。
文档编号F02M3/10GK101680396SQ200880017467
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月23日 优先权日2007年5月25日
发明者克里斯汀·比约恩·奥玛松, 大卫·詹姆斯·卡雷, 斯特芬·布莱恩·格罗弗, 莫腾·克罗恩斯特德 申请人:福约布伦蒂尔有限公司