一种发动机燃料喷射装置的制作方法

本发明涉及燃油喷射系统，具体是一种发动机燃料喷射装置。

背景技术：

燃油喷射系统是发动机的重要组成部分。目前，燃油喷射系统普遍采用电控高压喷油系统。实践表明，电控高压喷油系统由于自身结构所限，存在如下问题：其一，电控高压喷油系统存在燃油与空气混合不充分的问题，由此容易导致发动机燃烧不充分、尾气排放不达标。其二，电控高压喷油装置存在结构复杂、调试维护不方便的问题。基于此，有必要发明一种全新的燃油喷射系统，以解决现有燃油喷射系统存在的上述问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有燃油喷射系统燃油与空气混合不充分、结构复杂、调试维护不方便的问题，提供了一种发动机燃料喷射装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种发动机燃料喷射装置，包括气缸、销轴、滚轮、凸轮、水平挡板、复位弹簧、竖直进气管、单向进气阀、水平出气管、水平基座、储液箱、竖直隔板、竖直导管i、竖直导管ii、竖直导管iii、油针i、油针ii、油针iii、挡板i、挡板ii、挡板iii、弹簧i、弹簧ii、弹簧iii、电磁铁i、电磁铁ii、调节螺栓、进水电磁阀、进油电磁阀、水位传感器、油位传感器、尾气温度传感器、单片机；

其中，气缸的活塞杆竖直朝下，且气缸的活塞杆侧面下部贯通开设有水平销孔；气缸的进气孔贯通开设于气缸的缸筒上端壁；气缸的出气孔贯通开设于气缸的缸筒侧壁上部；销轴固定穿设于水平销孔内；滚轮转动装配于销轴上；凸轮位于滚轮的下方，且凸轮与滚轮啮合；水平挡板的中央贯通开设有装配孔；水平挡板通过装配孔固定装配于气缸的活塞杆侧面下部，且水平挡板位于滚轮的上方；复位弹簧套设于气缸的活塞杆上，且复位弹簧的两端分别与气缸的缸筒下外端壁和水平挡板的上表面固定；竖直进气管的下端管口与气缸的进气孔密封连通；单向进气阀安装于竖直进气管的上端管口内；水平出气管的后端管口与气缸的出气孔密封连通；水平出气管的前端管口呈锥形；水平出气管的管壁上部分别贯通开设有通孔i、通孔ii、通孔iii，且通孔i、通孔ii、通孔iii由前向后等距排列；水平出气管的管壁下部分别贯通开设有通孔iv、通孔v、通孔vi；通孔iv与通孔i位置正对；通孔v与通孔ii位置正对；通孔vi与通孔iii位置正对；

水平基座位于水平出气管的上方；水平基座的前部贯通开设有竖直安装孔i；竖直安装孔i的孔径大于通孔i的孔径，且竖直安装孔i与通孔i密封连通；水平基座的中部贯通开设有竖直安装孔ii；竖直安装孔ii的孔径大于通孔ii的孔径，且竖直安装孔ii与通孔ii密封连通；水平基座的下表面后部开设有竖直凹孔；竖直凹孔的孔径大于通孔iii的孔径，且竖直凹孔与通孔iii密封连通；竖直凹孔的孔底贯通开设有竖直螺孔；

储液箱位于水平出气管的下方；竖直隔板位于储液箱的内腔，且竖直隔板将储液箱的内腔分隔为前部储水腔和后部储油腔；前部储水腔的前侧壁下部贯通开设有进水口；前部储水腔的前侧壁上部贯通开设有连通气口i；后部储油腔的后侧壁下部贯通开设有进油口；后部储油腔的后侧壁上部贯通开设有连通气口ii；前部储水腔的上壁贯通开设有通孔vii，且通孔vii与通孔iv密封连通；后部储油腔的上壁前部开设有通孔viii，且通孔viii与通孔v密封连通；后部储油腔的上壁后部开设有通孔ix，且通孔ix与通孔vi密封连通；竖直导管i位于前部储水腔内；竖直导管i的上端管口与通孔vii密封连通，且竖直导管i的下端面低于连通气口i；竖直导管ii位于后部储油腔内；竖直导管ii的上端管口与通孔viii密封连通，且竖直导管ii的下端面低于连通气口ii；竖直导管iii位于后部储油腔内，且竖直导管iii的上端管口与通孔ix密封连通，且竖直导管iii的下端面低于连通气口ii；

油针i可滑动地同时穿设于竖直安装孔i、通孔i、通孔iv、通孔vii、竖直导管i内；油针ii可滑动地同时穿设于竖直安装孔ii、通孔ii、通孔v、通孔viii、竖直导管ii内；油针iii可滑动地同时穿设于竖直凹孔、通孔iii、通孔vi、通孔ix、竖直导管iii内；挡板i的下表面中央与油针i的上端面固定；挡板ii的下表面中央与油针ii的上端面固定；挡板iii的下表面中央与油针iii的上端面固定；弹簧i套设于油针i上，且弹簧i的两端分别与水平出气管的外管壁和挡板i的下表面固定；弹簧ii套设于油针ii上，且弹簧ii的两端分别与水平出气管的外管壁和挡板ii的下表面固定；弹簧iii套设于油针iii上，且弹簧iii的两端分别与水平出气管的外管壁和挡板iii的下表面固定；电磁铁i固定穿设于竖直安装孔i内，且电磁铁i的下端面与挡板i的上表面正对；电磁铁ii固定穿设于竖直安装孔ii内，且电磁铁ii的下端面与挡板ii的上表面正对；调节螺栓拧装于竖直螺孔内，且调节螺栓的下端面与挡板iii的上表面中央接触；

进水电磁阀安装于进水口上；进油电磁阀安装于进油口上；水位传感器安装于竖直导管i的外管壁下部；油位传感器安装于竖直导管ii的外管壁下部；单片机的信号输入端分别与水位传感器的信号输出端、油位传感器的信号输出端、尾气温度传感器的信号输出端连接；单片机的信号输出端分别与进水电磁阀的信号输入端、进油电磁阀的信号输入端连接。

工作时，凸轮由发动机的曲轴进行驱动。水平出气管的前端管口与发动机的燃烧室连通。电磁铁i和电磁铁ii均与发动机的油门联动。尾气温度传感器安装于发动机的排气管内，其作用是实时监测发动机的尾气温度，并将监测到的尾气温度值实时传输至单片机。具体工作过程如下：一、若发动机的尾气温度低于设定值（650℃），则单片机控制进水电磁阀关闭，同时控制进油电磁阀打开，由此使得后部储油腔内充入燃油。此时，发动机的曲轴驱动凸轮进行旋转，使得与凸轮啮合的滚轮同时进行旋转和上下往复运动，滚轮依次通过销轴、气缸的活塞杆带动气缸的活塞进行上下往复运动。当气缸的活塞向下运动时（此时复位弹簧向下推动水平挡板），单向进气阀打开，空气通过竖直进气管进入气缸的缸筒。当气缸的活塞向上运动时（此时水平挡板向上挤压复位弹簧），单向进气阀关闭，缸筒内的空气通过水平出气管向前喷出，并在水平出气管内形成高速气流。该高速气流产生负压作用，使得后部储油腔内的燃油依次通过油针ii与竖直导管ii之间的缝隙、油针ii与通孔viii之间的缝隙、油针ii与通孔v之间的缝隙（或者依次通过油针iii与竖直导管iii之间的缝隙、油针iii与通孔ix之间的缝隙、油针iii与通孔vi之间的缝隙）进入水平出气管。燃油、空气在水平出气管内进行预混合后向前喷入发动机的燃烧室，由此保证发动机正常运行。二、若发动机的尾气温度达到或高于设定值（650℃），则单片机控制进水电磁阀打开，同时控制进油电磁阀打开，由此使得前部储水腔内充入水（水中添加有乳化剂）、后部储油腔内充入燃油。此时，发动机的曲轴驱动凸轮进行旋转，使得与凸轮啮合的滚轮同时进行旋转和上下往复运动，滚轮依次通过销轴、气缸的活塞杆带动气缸的活塞进行上下往复运动。当气缸的活塞向下运动时（此时复位弹簧向下推动水平挡板），单向进气阀打开，空气通过竖直进气管进入气缸的缸筒。当气缸的活塞向上运动时（此时水平挡板向上挤压复位弹簧），单向进气阀关闭，缸筒内的空气通过水平出气管向前喷出，并在水平出气管内形成高速气流。该高速气流产生负压作用，一方面使得前部储水腔内的水依次通过油针i与竖直导管i之间的缝隙、油针i与通孔vii之间的缝隙、油针i与通孔iv之间的缝隙进入水平出气管，另一方面使得后部储油腔内的燃油依次通过油针ii与竖直导管ii之间的缝隙、油针ii与通孔viii之间的缝隙、油针ii与通孔v之间的缝隙（或者依次通过油针iii与竖直导管iii之间的缝隙、油针iii与通孔ix之间的缝隙、油针iii与通孔vi之间的缝隙）进入水平出气管。水、燃油、空气在水平出气管内进行预混合后向前喷入发动机的燃烧室（水的作用是抑制发动机的尾气中出现氮氧化物），由此保证发动机正常运行。

在此过程中，通过发动机的油门调节电磁铁i的电流，可以调节电磁铁i对挡板i的吸力，由此控制油针i进行上下往复运动（当油针i向上运动时，弹簧i向上推动挡板i。当油针i向下运动时，挡板i向下挤压弹簧i），从而调节油针i与竖直导管i之间的缝隙大小、油针i与通孔vii之间的缝隙大小、油针i与通孔iv之间的缝隙大小，进而调节进入水平出气管的水量。通过发动机的油门调节电磁铁ii的电流，可以调节电磁铁ii对挡板ii的吸力，由此控制油针ii进行上下往复运动（当油针ii向上运动时，弹簧ii向上推动挡板ii。当油针ii向下运动时，挡板ii向下挤压弹簧ii），从而调节油针ii与竖直导管ii之间的缝隙大小、油针ii与通孔viii之间的缝隙大小、油针ii与通孔v之间的缝隙大小，进而调节进入水平出气管的燃油量。通过手动旋拧调节螺栓，可以控制油针iii进行上下往复运动（当油针iii向上运动时，弹簧iii向上推动挡板iii。当油针iii向下运动时，挡板iii向下挤压弹簧iii），由此调节油针iii与竖直导管iii之间的缝隙大小、油针iii与通孔ix之间的缝隙大小、油针iii与通孔vi之间的缝隙大小，从而调节进入水平出气管的燃油量。水位传感器的作用是实时监测前部储水腔内的水位，并将监测到的水位值实时传输至单片机。当前部储水腔内的水位低于设定值时，单片机控制进水电磁阀打开，由此向前部储水腔内补充水。当前部储水腔内的水位达到设定值时，单片机控制进水电磁阀关闭，由此停止向前部储水腔内补充水。油位传感器的作用是实时监测后部储油腔内的油位，并将监测到的油位值实时传输至单片机。当后部储油腔内的油位低于设定值时，单片机控制进油电磁阀打开，由此向后部储油腔内补充燃油。当后部储油腔内的油位达到设定值时，单片机控制进油电磁阀关闭，由此停止向后部储油腔内补充燃油。

基于上述过程，与现有燃油喷射系统相比，本发明所述的一种发动机燃料喷射装置通过采用全新结构，实现了发动机的燃油喷射，由此具备了如下优点：其一，本发明通过将水、燃油、空气进行预混合后喷入发动机的燃烧室，使得燃油与空气混合更加充分，由此使得发动机燃烧更加充分、尾气排放实现达标。其二，本发明的结构更加简单、调试维护更加方便。

本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有燃油喷射系统燃油与空气混合不充分、结构复杂、调试维护不方便的问题，适用于发动机。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-气缸，2-销轴，3-滚轮，4-凸轮，5-水平挡板，6-复位弹簧，7-竖直进气管，8-单向进气阀，9-水平出气管，10-水平基座，11-储液箱，12-竖直隔板，13-竖直导管i，14-竖直导管ii，15-竖直导管iii，16-油针i，17-油针ii，18-油针iii，19-挡板i，20-挡板ii，21-挡板iii，22-弹簧i，23-弹簧ii，24-弹簧iii，25-电磁铁i，26-电磁铁ii，27-调节螺栓，28-进水电磁阀，29-进油电磁阀，30-水位传感器，31-油位传感器。

具体实施方式

一种发动机燃料喷射装置，包括气缸1、销轴2、滚轮3、凸轮4、水平挡板5、复位弹簧6、竖直进气管7、单向进气阀8、水平出气管9、水平基座10、储液箱11、竖直隔板12、竖直导管i13、竖直导管ii14、竖直导管iii15、油针i16、油针ii17、油针iii18、挡板i19、挡板ii20、挡板iii21、弹簧i22、弹簧ii23、弹簧iii24、电磁铁i25、电磁铁ii26、调节螺栓27、进水电磁阀28、进油电磁阀29、水位传感器30、油位传感器31、尾气温度传感器、单片机；

其中，气缸1的活塞杆竖直朝下，且气缸1的活塞杆侧面下部贯通开设有水平销孔；气缸1的进气孔贯通开设于气缸1的缸筒上端壁；气缸1的出气孔贯通开设于气缸1的缸筒侧壁上部；销轴2固定穿设于水平销孔内；滚轮3转动装配于销轴2上；凸轮4位于滚轮3的下方，且凸轮4与滚轮3啮合；水平挡板5的中央贯通开设有装配孔；水平挡板5通过装配孔固定装配于气缸1的活塞杆侧面下部，且水平挡板5位于滚轮3的上方；复位弹簧6套设于气缸1的活塞杆上，且复位弹簧6的两端分别与气缸1的缸筒下外端壁和水平挡板5的上表面固定；竖直进气管7的下端管口与气缸1的进气孔密封连通；单向进气阀8安装于竖直进气管7的上端管口内；水平出气管9的后端管口与气缸1的出气孔密封连通；水平出气管9的前端管口呈锥形；水平出气管9的管壁上部分别贯通开设有通孔i、通孔ii、通孔iii，且通孔i、通孔ii、通孔iii由前向后等距排列；水平出气管9的管壁下部分别贯通开设有通孔iv、通孔v、通孔vi；通孔iv与通孔i位置正对；通孔v与通孔ii位置正对；通孔vi与通孔iii位置正对；

水平基座10位于水平出气管9的上方；水平基座10的前部贯通开设有竖直安装孔i；竖直安装孔i的孔径大于通孔i的孔径，且竖直安装孔i与通孔i密封连通；水平基座10的中部贯通开设有竖直安装孔ii；竖直安装孔ii的孔径大于通孔ii的孔径，且竖直安装孔ii与通孔ii密封连通；水平基座10的下表面后部开设有竖直凹孔；竖直凹孔的孔径大于通孔iii的孔径，且竖直凹孔与通孔iii密封连通；竖直凹孔的孔底贯通开设有竖直螺孔；

储液箱11位于水平出气管9的下方；竖直隔板12位于储液箱11的内腔，且竖直隔板12将储液箱11的内腔分隔为前部储水腔和后部储油腔；前部储水腔的前侧壁下部贯通开设有进水口；前部储水腔的前侧壁上部贯通开设有连通气口i；后部储油腔的后侧壁下部贯通开设有进油口；后部储油腔的后侧壁上部贯通开设有连通气口ii；前部储水腔的上壁贯通开设有通孔vii，且通孔vii与通孔iv密封连通；后部储油腔的上壁前部开设有通孔viii，且通孔viii与通孔v密封连通；后部储油腔的上壁后部开设有通孔ix，且通孔ix与通孔vi密封连通；竖直导管i13位于前部储水腔内；竖直导管i13的上端管口与通孔vii密封连通，且竖直导管i13的下端面低于连通气口i；竖直导管ii14位于后部储油腔内；竖直导管ii14的上端管口与通孔viii密封连通，且竖直导管ii14的下端面低于连通气口ii；竖直导管iii15位于后部储油腔内，且竖直导管iii15的上端管口与通孔ix密封连通，且竖直导管iii15的下端面低于连通气口ii；

油针i16可滑动地同时穿设于竖直安装孔i、通孔i、通孔iv、通孔vii、竖直导管i13内；油针ii17可滑动地同时穿设于竖直安装孔ii、通孔ii、通孔v、通孔viii、竖直导管ii14内；油针iii18可滑动地同时穿设于竖直凹孔、通孔iii、通孔vi、通孔ix、竖直导管iii15内；挡板i19的下表面中央与油针i16的上端面固定；挡板ii20的下表面中央与油针ii17的上端面固定；挡板iii21的下表面中央与油针iii18的上端面固定；弹簧i22套设于油针i16上，且弹簧i22的两端分别与水平出气管9的外管壁和挡板i19的下表面固定；弹簧ii23套设于油针ii17上，且弹簧ii23的两端分别与水平出气管9的外管壁和挡板ii20的下表面固定；弹簧iii24套设于油针iii18上，且弹簧iii24的两端分别与水平出气管9的外管壁和挡板iii21的下表面固定；电磁铁i25固定穿设于竖直安装孔i内，且电磁铁i25的下端面与挡板i19的上表面正对；电磁铁ii26固定穿设于竖直安装孔ii内，且电磁铁ii26的下端面与挡板ii20的上表面正对；调节螺栓27拧装于竖直螺孔内，且调节螺栓27的下端面与挡板iii21的上表面中央接触；

进水电磁阀28安装于进水口上；进油电磁阀29安装于进油口上；水位传感器30安装于竖直导管i13的外管壁下部；油位传感器31安装于竖直导管ii14的外管壁下部；单片机的信号输入端分别与水位传感器30的信号输出端、油位传感器31的信号输出端、尾气温度传感器的信号输出端连接；单片机的信号输出端分别与进水电磁阀28的信号输入端、进油电磁阀29的信号输入端连接。

具体实施时，挡板i19、挡板ii20、挡板iii21均采用铁质挡板。