专利名称：发动机燃料供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发动机燃料供给装置，特别是一种利用燃油的催化裂解来提高汽车内燃机燃油利用率并降低废气排放的装置。
汽车内燃机因容易启动、速度高、轻便灵活、燃料贮存运输方便、行车距离长、造价低等特点而成为各类汽车不可替代的装置。但当前汽车使用的内燃机，也存在着两方面的问题，其一是热效率低、比油耗较大，燃料热值的60％以上被废气和冷却介质带走，压缩比较低、混合气的绝热指数较小；其二是排放的废气中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物含量较高，污染空气造成公害。
为了解决上述问题，使内燃机的燃料得到充分燃烧从而提高热效率并大幅度减少排放的废气，中国专利申请93114929.0提出了发动机燃料供给装置，它采用单独喷油量控制器以使空气燃料混合比始终保持在最佳值，使燃料分子在进入催化堆时发生气化与裂解，以保证燃料的充分燃烧。
上述构思提出了内燃机热效率的诱人前景，但经过反复试验，认为93114929.0的燃烧方法和装置，仍然存在许多需要作重大改进之处。主要是(1)在催化装置中采用电极加热既不安全又耗费电能，还浪费了汽车内燃机运转中散发的废热。
(2)缺少空气进量与混合气进量的同步调节装置，无法对燃料与空气混合比进行精确的调节，也无法在工作条件改变时灵活地调节油气比。
本发明的主要目的是提供一种发动机燃料供给装置，该装置包括燃料输出部分、催化部分、进气部分和混合气室，它利用催化部分对燃料进行催化裂解，还可以同时调节空气进量和混合气进量，这种双向调节可精确地调节空气与燃料的混合比。
本发明的另一个目的是提供一种发动机燃料供给装置，该装置用发动机余热对催化堆进行加热，以增强催化效果。
为达到上述目的，本发明提供了一种发动机燃料供给装置，该装置包括燃料输出部分、催化部分、进气部分和混合气室。所述的催化部分具有一个壳体，壳体上分别开有燃料进口和燃料出口，其中燃料进口与一燃料控制阀连通，燃料出口则与燃料喷嘴相连，由催化材料制成的催化堆被封闭在所述的壳体中；所述的进气部分为一两端开口的腔体，其一端开口与空气滤清器相连，而另一端开口则与混合气室相通，腔体内所述的开口之间设有用于改变进气面积的风门，在风门的下游且靠近开口处则设有节气门，风门和节气门可由一机构按比例同步调节，所述的燃料喷嘴位于所述的风门开启时所形成的气流通道上。
本发明还提供一种燃料供给装置，其中所述的催化材料是以SiO2、Al2O3或SiC等为载体的物质上涂覆铂、钯、K2O、Cr2O3、ThO2等催化剂烧制而成的，催化堆是将所述的催化材料制成片状的、有孔隙的叠层结构或多孔棒状体而形成的。
本发明又提供了一种燃料供给装置，该装置还具有一个发动机余热回收部分，该部分包围所述的催化部分的壳体，以利用回收的发动机余热加热催化堆。另外，该余热回收部分可为箱式或管式的余热回收容器，该容器的进口端与发动机的排气管和/或待冷却水回水管相连接。
本发明另外提供了一种燃料供给装置，其中在所述进气部分的腔体内设有沿气流方向且与风门平行的导气板。
在本发明的燃料供给装置中，所述的风门可以是一个或是一对。
在本发明的燃料供给装置中还设有一个起动燃料喷嘴。
本发明具有下述特点由于采用了催化装置，可提高燃料的燃烧效率；采用了空气进量和混合气进量的同步调节，可以精确地根据内燃机功率与转速调节燃料与空气混合比例，使燃油量和空气进量按理想比例混合后进入汽缸燃烧，保证内燃机从怠速到高速工作全过程中混气比的一致性，又可以随着条件的变化灵活地调节混气比；而余热回收装置回收发动机排出的废气热及待冷却水热，又进一步为催化堆提供燃料裂解反应所需要的活化能，以保证实现燃料性能的改善，从而提高了燃料的利用率。
现结合附图所示的实施例详细说明本发明的结构。其中
图1是本发明的装置结构示意图；图2是本发明催化部分的结构示意图；图3是本发明催化部分与余热回收部分的示意图；图4是本发明进气部分的结构示意图。
在图示的实施例中，本发明的发动机燃料供给装置为一种用于汽车内燃机燃油供给装置。如图1所示，该装置包括燃料输出部分1、催化部分2、进气部分3和混合气室4。
催化部分2的结构可详见图2。它具有一个壳体21，壳体21上分别开有燃料进口211和燃料出口212。燃料进口211与燃料输出部分1连通；燃料出口212则与燃料喷嘴12相连。由催化材料制成的催化堆22被封闭在所述的壳体21中。在本发明中所用的催化材料可以是以SiO2、Al2O3或SiC等为载体的物质上涂覆铂、钯、K2O、CrO3、ThO2等催化剂烧制而成的，当然催化材料也可采用其它适用的物质。催化堆21是将所述的催化材料制成片状的、有孔隙的叠层结构，或是将催化材料制成多孔棒状体。
如图3所示，在本发明中为进一步加强催化效果，还可在催化部分2的壳体21外设置余热回收部分5，将催化部分的壳体包裹起来，以利用回收的内燃机余热加热催化堆22。所述的余热回收部分5的余热回收容器51即可采用图3所示的箱式结构，也可以采用管式的，或其它适宜的结构。该容器的进口端511可与发动机的排气管或待冷却水回水管相连接，当然该容器也可同时与发动机的排气管和待冷却水回水管相连，以加强余热的回收利用率。
图4为本发明进气部分的结构示意图。如图所示，进气部分3包括一个腔体31，腔体的两端设有开口，其一端开口311与空气滤清器(图中未示)相连，而另一端开口312则与混合气室4相通。腔体31的这两个开口311和312之间设有风门32，用以改变进气面积。所述的风门32即可采用对开的结构(如图4所示)，以其相对开、合来改变腔体31的进气面积，燃油喷嘴12设置在两个对开风门之间；也可是一个单开的风门(图中未示)，以风门与其相对的腔体壁31之间距离的变化，来改变进气面积，此时燃料喷嘴12可设置在风门对面的腔体31壁上。在所述风门32的下游且靠近腔体开口312处设有一个节气门33，以控制进入混合气室的混合气量。所述的风门32和节气门33可由一机构35按比例同步调节，这个比例同步调节机构可以选用在各种已知的机构，故在此不再赘述。
为使气流通过风门时的性能得到改善，在本发明中还可以在的腔体31内设置导气板35。该导气板应沿气流通过的方向设置，且与风门32平行。在本发明的最佳实施例中，导气板与燃油喷嘴12是一体的(如图4所示)。
在本发明的最佳实施例中，为提高发动机的起动性能，还可以在进气部分3的腔体31内设置一个还包括一个起动燃料喷嘴(图中未示)，该起动燃料喷嘴位于燃料喷嘴12的对面，以便在车辆刚起动，催化装置等尚未完全正常工作时，向发动机的进气部分提供所需要的燃料。
大量的试验证实，采用本发明的装置后，发动机的燃料经济性能和废气排放性能都得到了很大的改善，且该装置结构简单、安装方便，具有很好的实用性。
权利要求
1.一种发动机燃料供给装置，该装置包括燃料输出部分(1)、催化部分(2)、进气部分(3)和混合气室(4)，其特征在于所述的催化部分(2)具有一个壳体(21)，该壳体(21)上分别开有燃料进口(211)和燃料出口(212)，其中燃料进口(211)与燃料输出部分(1)连通，燃料出口(212)则与燃料喷嘴(12)相连，由催化材料制成的催化堆(22)被封闭在所述的壳体(21)中；所述的进气部分(3)为一两端开口的腔体(31)，其一端开口(311)与空气滤清器相连，而另一端开口(312)则与混合气室(4)相通，腔体(31)内所述的开口(311,312)之间设有用于改变进气面积的风门(32)，在所述风门(32)的下游且靠近开口(312)处则设有节气门(33)，所述的风门(32)和节气门(33)可由一机构(34)按比例同步调节，所述的燃料喷嘴(12)位于所述的风门(32)开启时所形成的气流通道上。
2.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于所述的催化材料是以SiO2、Al2O3或SiC等为载体的物质上涂覆铂、钯、K2O、Cr2O3、ThO2等催化剂烧制而成的，催化堆(22)是将所述的催化材料制成片状的、有孔隙的叠层结构或多孔棒状体而形成的。
3.如权利要求2所述的燃料供给装置，其特征在于该装置中还具有一个余热回收部分(5)，所述的余热回收部分(5)包围所述的催化部分(2)的壳体(21)，以利用回收的发动机余热加热催化堆(22)。
4.如权利要求3所述的燃料供给装置，其特征在于所述的余热回收部分(5)为箱式或管式的余热回收容器(51)，该容器的进口端(511)与发动机的排气管和/或待冷却水回水管相连接。
5.如权利要求1至4之一所述的燃料供给装置，其特征在于在所述进气部分(3)的腔体(31)内沿气流方向且与风门(32)平行的导气板(35)。
6.如权利要求5所述的燃料供给装置，其特征在于所述的导气板(35)与所述的燃料喷嘴(12)是一体的。
7.如权利要求1至6之一所述的燃料供给装置，其特征在于所述的风门(32)为一个，此时燃料喷嘴(12)设置在该风门(32)对面的腔体(31)壁上。
8.如权利要求1至6之一所述的燃料供给装置，其特征在于所述的风门(32)是一对设置在进气部分(3)的腔体(31)内的结构，其相对开、合可改变腔体(31)的进气面积。
9.如权利要求1至8之一所述的燃料供给装置，其特征在于所述的进气部分(3)的腔体(31)内还包括一个设置在燃料喷嘴(12)对面的起动燃料喷嘴。
全文摘要
本发明涉及发动机燃料供给装置,特别是一种利用燃料的催化裂解来提高发动机燃料利用率并降低废气排放的装置。该装置包括燃料输出部分(1)、催化部分(2)、进气部分(3)和混合气室(4)。催化部分具有壳体(21),由催化材料制成的催化堆(22)被封闭在壳体中,壳体外还可设一发动机余热回收部分(5)。进气部分为一两端开口的腔体(31),腔体的开口之间设有用于改变进气面积的风门(32),风门的下游设有节气门(33),风门和节气门由一机构(34)按比例同步调节,燃料喷嘴位于所述的风门开启时所形成的气流通道上。
文档编号F01N3/10GK1224111SQ9712585
公开日1999年7月28日 申请日期1997年12月26日 优先权日1997年12月26日
发明者黄诗炎 申请人:黄诗炎