一种化油器的电控旁通阀机构的制作方法

1.本实用新型涉及汽油机燃油供应系统技术领域，具体为一种化油器的电控旁通阀机构。


背景技术：

2.化油器是一种低成本，高可靠，安装工艺性良好的传统燃油供应系统，其缺点是混合气浓度的控制精度较低，因此应用化油器的汽油机油耗高，排放差，无法满足日益严格的排放法规需求。
3.为了能解决化油器技术的混合气浓度控制精度问题，路图1所示，申请号cn201210405336.7的中国发明申请公开了一种电控化油器装置，其特包括：电控单元；化油器，其包括电磁补气阀与所述电控单元电性连接，将燃油与空气按比例混合进行雾化；传感器，与所述电控单元电性连接，以将采集的数据信息传输给所述电控单元；其中，所述电控单元根据所述传感器采集的数据信息，控制所述电磁补气阀的开关时间，以调节所述化油器的空气进气量及点火提前角度。
4.然而这种技术存在如下不足：采用电磁阀控制空气的旁通量，属于脉冲时间控制，阀芯动作受气道内气压波动影响大，控制不够精确；脉动工作会产生阀座撞击和气流冲击噪声；必须采集发动机的角标信号来作为电磁阀控制的时间基准，在很多应用场合，比如通用汽油发电机，采集角标信号并不方便。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提出一种化油器的电控旁通阀机构，目的是在保留化油器低成本、高可靠、安装工艺性好的优点的同时，能精确地控制进入发动机混合气浓度，而且在工作过程不产生阀座撞击和气流噪声，提出一种可适用各种小型汽油机的高性价比解决方案。
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
7.一种化油器的电控旁通阀机构，包括电控旁通阀和化油器，其特征在于：电控旁通阀包括电控阀、进气管、出气管、电控单元，电控单元内部固定有一电控单元电路板；所述电控阀包括：第一步进电机、阀芯、阀座，第一步进电机中心是电机转子，与所述阀芯同轴连接的丝杆以及复位弹簧，电机转子的中心有一螺孔，所述螺孔与所述丝杆动配合；所述化油器还连接着上游通道和下游通道，所述进气管通过第一管道与所述上游通道连通，所述出气管通过第二管道与所述下游通道连通；发动机的排气管安装有氧浓度传感器，所述氧浓度传感器与所述电控单元之间有线束相连；
8.优选的，所述的阀芯的端部为锥形，所述的阀座的密封面形状也为锥形，所述复位弹簧对阀芯施加指向所述阀座的弹簧力。
9.优选的，所述电控旁通阀还包括用于构成电控阀的第一壳体，和用于容纳和固定电控单元电路板的第二壳体，所述电控单元电路板的外表面，覆盖着电子灌封胶。
10.优选的，所述的第一壳体与所述的第二壳体是一整体，是由工程塑料一次性注塑成型的。
11.优选的，发动机上还安装有温度传感器、转速传感器，温度传感器安装在发动机机体或者冷却水套道中，温度传感器通过线束c连接到电控单元电路板；转速传感器通过线束d连接到电控单元电路板。
12.优选的，所述电控单元上还包括至少一个led指示灯，所述指示灯由电控单元电路板控制。
13.优选的，所述的led指示灯有3个，位于所述的第二壳体上。
14.作为一种用于通用汽油发电机又不带蓄电池的使用场合的优选方案，所述的电控单元电路板上还设有电源转化电路，可以将220v的交流电，转化为12v和5v的直流电，向电控单元电路板中的主芯片和电机驱动芯片供电。
15.作为一种功能拓展，所述化油器的油门轴上设有第二步进电机，第二步进电机与电控单元电路板之间通过线速e连接。
16.作为一种功能的进一步拓展，所述化油器的阻风门轴上设有第三步进电机，第三步进电机与电控单元电路板之间通过线束f连接。
17.本实用新型公开了一种化油器的电控旁通阀机构，其具备的有益效果如下：
18.采用步进电机来控制旁通阀的开度，其工作过程不受气道内气压波动的干扰，可以提高旁通空气量的控制精度，从而实现燃油混合气浓度的精确闭环控制；气量控制属于位置控制，工作过程没有噪声产生；电控单元控制电控阀开度无需根据发动机的角标信号，因此普适性更强，对原机改造较少。
附图说明
19.图1为现有技术的一种电控化油器装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型第一实施例的化油器的电控旁通阀机构的结构示意图；
21.图3为图2的化油器的电控旁通阀机构的剖切示意图；
22.图4为本实用新型第一实施例的化油器的电控旁通阀机构应用示意图；
23.图5为本实用新型第二实施例的化油器的电控旁通阀机构应用示意图；
24.图6为本实用新型化油器的电控旁通阀机构实验数据图。
具体实施方式
25.请参见图2、图3、图4，本实用新型第一实施例公开化油器的电控旁通阀机构，包括：电控旁通阀a和化油器b，电控旁通阀a包括电控阀1、进气管2、出气管3、电控单元，电控单元为电控单元电路板4。所述电控阀1包括：第一步进电机11、丝杆13、阀芯12、阀座14、复位弹簧15。第一步进电机11与电控单元电路板之间通过线束b连接。第一步进电机11具有转子131和定子132，通过转子131驱动丝杆12旋转实现轴向移动，复位弹簧15使阀芯12保持顶出状态，阀芯12与丝杆13同轴连接，转子131的中心有一螺孔1311，所述螺孔1311与所述丝杆13动配合。所述化油器b包括与发动机5的空气滤清53连接的上游通道6，以及与发动机5进气管2连接的下游通道7，所述进气管2与所述上游通道6通过第一管道61连通，所述出气管3与所述下游通道7通过第二管道71连通；第一管道61和第二管道71均为软管。发动机5的
排气管51设有氧浓度传感器52，所述氧浓度传感器52用于检测排气管51中废气的氧浓度并反馈给电控单元电路板4，所述氧浓度传感器52与所述电控单元之间通过线束a相连；
26.当所述电控单元电路板4检测到排气管51的氧浓度过高时，所述第一步进电机11控制所述电控旁通阀a减小旁通开度，进而减小进气量，降低氧浓度；氧浓度和空气浓度成正比，氧浓度过高则说明油气混合气的浓度过低，需要减少进气量，使油气混合气的浓度恢复正常。
27.当排气管51的氧浓度过低时，所述第一步进电机11控制所述电控旁通阀a反方向调节增大旁通开度，进而增大进气量，提高氧浓度。
28.即电控旁通阀a将空气不经过化油器b直接从上游通道6输送至下游通道7，实现补气效果，电控单元电路板4结合氧浓度传感器52实现混合气的闭环控制。
29.油路与化油器b的连通，上游通道6、下游通道7位于油路的两侧。电控单元电路板4为电控单元。第一步进电机11用于控制阀芯12的轴向运动。电控阀1、进气管2、出气管3、电控单元电路板4机械连接且为整体。
30.所述电控旁通阀a还设有分别与进气管2、出气管3连通的进气腔室22、出气腔室31，阀座14设有位于进气腔室22与出气腔室31之间为阀座通道141，阀芯12的端部为锥形，所述阀座通道141的密封面形状也为锥形，所述复位弹簧15对阀芯12施加指向所述阀座通道33的弹簧力。所述阀芯12用于控制进气腔室22与出气腔室31的流通面积的大小，丝杆将第一步进电机11的周向旋转变为轴向移动。空气由进气管2进入进气腔室22，再通过出气腔室31与阀芯12之间的间隙进入出气腔室31，最终由出气管3排出；阀芯12与进气腔室22的间距直接影响到流通面积的大小。
31.所述电控旁通阀a还包括用于构成电控阀的第一壳体c1，和用于容纳和固定电控单元电路板的第二壳体c2，所述电控单元电路板的外表面，覆盖着电子灌封胶。壳体由工程塑料注塑成型，第一壳体c1与第二壳体c2为一体成型。第一壳体c1还用于控制进气量。第一壳体c1与第二壳体c2通过延伸板c3一体成型，延伸板c3沿第一壳体c1的投影向下延伸。延伸板c3加强了整体结构强度。
32.第二壳体c2还包括至少一个led指示灯c4，所述指示灯由电控单元电路板4控制。通过观察led指示灯c4判断是否发生故障，至少有一盏灯用于显示氧浓度传感器的电压情况，当高电压时led指示灯c4亮，低电压时led指示灯c4灭。
33.使用过程中，上游通道6不断的涌入空气，在经过化油器b时与油混合并雾化形成油气混合气，接着油气混合气下游通道7进入发动机5内部燃烧做功。电控旁通阀a的进气管2与上游通道6连通，电控旁通阀a的出气管3与下游通道7连通，发动机5燃烧产生的废气由排气管51排出，氧浓度传感器52实时检测排气管51内的氧浓度，当电控单元电路板4检测到排气管51的氧浓度过低时，第一步进电机11控制阀芯12背向出气腔室31移动，增大阀芯12与进气腔室22的间距，进而增大进气量，提高氧浓度；当电控单元电路板4检测到排气管51的氧浓度过高时，第一步进电机11控制阀芯12向出气腔室31移动，减小阀芯12与进气腔室22的间距，进而减小进气量，降低氧浓度。
34.电控单元电路板4还设有电源转化电路，可以将220v的交流电，转化为12v,和5v的直流电，向电控单元电路板4中的主芯片和第一电机11驱动芯片供电。通过电流的转化保证电控单元电路板4的工作稳定。这种设计是便于用在不带电池的场合，比如说有些小功率通
用汽油发电机，发动机手动启动之后可以发出220v交流电，但是没有蓄电池提供直流电。
35.请参见图5，本实用新型第二实施例，作为一种功能拓展，所述化油器b的油门轴上设有第二步进电机b1，第二步进电机b1与电控单元电路板之间通过线速e连接。这种设计可以让发动机具备电子调速功能，相对于机械调速，转速控制精度大幅度提高。
36.作为一种功能的进一步拓展，所述化油器b的阻风门轴上设有第三步进电机b2，第三步进电机b2与电控单元电路板之间通过线束f连接。这种设计可以实现冷启动一键完成，省略了手工开关阻风门的操作。
37.为了配合上述功能，发动机5还设有温度传感器54、转速传感器55，温度传感器54安装在发动机5机体或者冷却水套道中，温度传感器54与电控单元电路板4电连接，温度传感器54通过线束c连接到电控单元电路板；转速传感器55，从发动机5曲轴上接收发动机5转速信号并发送至电控单元电路板4，转速传感器55通过线束d连接到电控单元电路板。电控单元根据发动机的温度，决定是否通过第三步进电机b2关闭或打开阻风门，根据发动机的转速信号，通过第二步进电机b1闭环调整油门大小。
38.请参见图6，是一台8千瓦通用汽油发电机应用本实用新型前后的实测性能对比，数据表明：除了氮氧化合物(nox)略有上升，油耗与碳氢(thc)与一氧化碳(co)排放都明显下降，可以满足当今排放法规的要求。
39.本实用新型除了能应用与通用汽油发电机上之外，还可以应用与摩托车，非道路2轮和3轮4轮车上。
40.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。