磁力控制真空度恆壓器的製作方法
2023-10-05 12:45:39
專利名稱：磁力控制真空度恆壓器的製作方法
技術領域：
本發明屬內燃發動機領域。
現有進氣恆壓內燃發動機真空度恆壓器(專利申請號98123636.7)，在發動機高速滿負工況、空氣消耗量增大時，調節通道的加大造成量壓彈簧作用在調節開關上的力變大，進氣恆壓真空度升高，發動機氣缸最大進氣量減少，高速滿負工況氣缸最大壓縮力、爆發力降低；另一方面，二氣門量調節內燃發動機高速運轉時，進氣時間短，進氣門截面積對高速氣流的阻礙作用明顯變大，使進氣恆壓發動機高速氣缸最大進氣量進一步減少，高速氣缸最大壓縮力和爆發力進一步降低，升功率明顯下降。
本發明的目的是提高進氣恆壓內燃發動機的高速扭矩和升功率。
本發明以下方式實現其目的利用磁鐵控制進氣真空度。
下面結合實施例圖一(磁力控制真空度恆壓器)進一步說明本發明。
見附圖
一，磁力控制真空度恆壓器由磁鐵1，吸板2，進氣道口3，調節通道4，調節開關5，出氣道口6，恆壓器體7，彈簧8，真空室9，真空道管10組成。
調節開關5類似活塞狀的圓柱體，能在恆壓器體7內往復運動，它的上部經進氣道口3、空氣慮清器與大氣相通，並與吸板2連在一起，通過吸板2接受磁鐵1的磁力作用，下部是真空室9，真空室9經真空道管10與節氣門後方、進氣門前方的進氣道相通，並接受彈簧8的彈力作用；進氣道口3與空氣慮清器連接，出氣道口6與電子燃油噴射發動機節氣門前方的進氣道連接；吸板2是用矽鋼製成，並與調節開關5連成一體，使調節開關5接受磁鐵1的磁力作用。
本實施例圖一(磁力控制真空度恆壓器)專用於電子燃油噴射發動機，安裝在空氣慮清器與節氣門之間的進氣道上。
發動機靜態時，調節開關5在磁鐵1的磁力和彈簧8的彈力共同作用下處於上死點位置，使調節通道4關閉；發動機起動怠速時，氣缸進氣真空度最高，大氣壓對調節開關5的壓力遠遠大於磁鐵1和彈簧8的合力，使調節開關5向下運動並停止在下死點位置，調節通道4處於最大開度狀態，怠速工況氣缸進氣量完全由節氣門控制；發動機中、小負荷時，氣缸進氣量還是不足，進氣真空度還是較高，大氣壓對調節開關5的壓力還是大於磁鐵1和彈簧8的合力，使調節開關5依舊停止在下死點位置，調節通道4依舊處於最大開度位置，恆壓器對氣缸進氣量不起控制作用，進氣恆壓發動機中、小負荷工況的氣缸進氣量還是象常規發動機一樣由節氣門控制；當節氣門突然開大或外界負載使發動機轉速降低時，發動機由中負工況轉向滿負工況，氣缸進氣量不斷增大，氣缸壓縮力不斷提高，當氣缸進氣量使氣缸壓縮力接近燃料混合氣的爆震界限時，進氣真空度也降低到使大氣壓對調節開關5的壓力低於磁鐵1和彈簧8的合力，調節開關5向上運動關小調節通道4，阻止進氣真空度進一步降低，限制氣缸進氣量，保證氣缸最大進氣量產生的壓縮力不超過燃料混合氣的爆震界限，使低辛烷值燃料能在高壓縮比的燃燒室內正常燃燒不產生爆震現象；當外界負載減輕或節氣門開度關小時，調節開關5又重新回到下死點位置，調節通道4又重新完全打開。
由於發動機高、中、低轉速都存在滿負荷、中負荷、低負荷工況，發動機不同轉速的滿負工況又有不同的空氣消耗量，可見，恆壓器在控制不同轉速滿負工況的氣缸進氣量時，調節通道4就需要不同的開度，調節開關5就處於不同的位置；恆壓器控制高速滿負工況的氣缸進氣量時，調節開關5遠離上死點位置，控制低速滿負工況的氣缸進氣量時，調節開關5靠近上死點位置；由於汽車動力性要求發動機在任何轉速滿負工況氣缸產生的壓縮力，儘可能靠近燃料混合氣的爆震界限，以取得更大的爆發力；由於燃料抗爆能力(燃料辛烷值)決定了爆震界限，爆震界限又決定氣缸最大壓縮力，氣缸最大壓縮力又決定於氣缸最大進氣量，氣缸最大進氣量又取決於最低進氣真空度，為了使全面轉速滿負工況最低進氣真空度一樣，就必須保持作用在調節開關5上的力(與大氣壓相對抗的作用力磁鐵1和彈簧8的合力)不論調節開關5處於任何位置都不改變，本發明磁鐵1和彈簧8的合力能夠滿足這一要求，這就是本發明與現有技術的主要區別；例如恆壓器處於發動機高速滿負工況的控制狀態時，需要調節通道4的開度較大，調節開關5遠離上死點，彈簧8對調節開關5的彈力增大，磁鐵1對吸板2的磁吸力減小，結果，它們共同作用在調節開關5上的合力不變，高速滿負工況最低進氣真空度不變。
量調節內燃發動機的氣缸進氣量完全決定於進氣通道阻力，進氣通道阻力又由通道截面積和空氣消耗量共同決定，節氣門就是人為設置進氣阻力控制氣缸進氣量的一種裝置；恆壓器也不例外，也是在進氣通道上，在發動機滿負工況時，通過調節開關5控制調節通道4的開度(截面積)，自動設置進氣阻力限制氣缸最大進氣量，使發動機滿負工況氣缸進氣量產生的最大壓縮力不超過燃料混合氣的爆震界限，使低辛烷值燃料在高壓縮比的燃燒室內正常燃燒不產生爆震現象；量調節內燃發動機滿負工況時，為了獲得最大輸出扭矩，要求滿負工況氣缸進氣量產生的壓縮力儘可能靠近燃料混合氣的爆震界限，以取得儘可能大的爆發力；由於燃料的爆震界限決定氣缸最大壓縮力，氣缸最大壓縮力又取決於氣缸最大進氣量，氣缸最大進氣量取決於最小進氣阻力，最小進氣阻力又取決於進氣通道截面積和空氣消耗量；現有常規量調節內燃發動機中、低轉速時，空氣消耗量較少，在節氣門全開的情況下，進氣通道截面積能夠滿足氣缸最大進氣量要求，所以，現有技術二氣門發動機中、低轉速範圍內的滿負工況輸出扭矩較大，在高速滿負工況時，由於空氣消耗量太大，每一進氣衝程時間太短，空氣流速過高，二氣門發動機的進氣門截面積對高速進氣流的阻礙作用(進氣阻力)明顯變大，這時，儘管節氣門開度達到最大，由於進氣門截面積對高速氣流的阻礙作用也能使發動機高速滿負工況氣缸進氣量明顯不足，使發動機高速扭矩明顯下降；為了提高發動機高速扭矩以提高升功率，現有技術採用四氣門的辦法加大進氣門截面積，減小進氣門對高速氣流的阻礙作用，加大高速氣缸進氣量，達到提高高速扭矩和升功的目的；在現實當中，由於氣缸直徑以經決定了進氣門截面積，而進氣門截面積又決定了高速氣缸進氣量，所以，量調節內燃發動機高速扭矩下降成為無可奈何的現實。
量調節內燃發動機實行進氣恆壓後，恆壓器、節氣門、進氣門形成串聯關係，發動機在任何轉速、任何工況的氣缸進氣量都由這三者的阻力之和共同決定；進氣恆壓發動機在怠速和中、小負荷工況的進氣通道阻力(代表怠速和中、小負荷的氣缸進氣量)完全由節氣門人為控制決定，節氣門全開時中、低轉速滿負工況的進氣通道阻力(代表中、低轉速滿負工況氣缸進氣量)完全由恆壓器自動控制決定，節氣門全開時的高速滿負工況進氣通道阻力(代表高速滿負工況氣缸進氣量)完全由恆壓器和進氣門截面積共同決定；可見，節氣門全開時的高速滿負工況的進氣通道阻力增加了進氣門阻力，要使發動機高速滿負工況的氣缸進氣量同低速滿負工況的氣缸進氣量一樣，就必須使它們的進氣通道阻力一樣，要保持高速滿負工況氣缸進氣通道阻力不變，就必須降低恆壓器對高速滿負工況的進氣阻力，要降低恆壓器對高速滿負工況的進氣阻力就必須減小此時作用在調節開關5上的力，使調節開關5能夠進一步向下運動加大調節通道4的截面積，降低恆壓器對高速滿負工況的進氣阻力，保持高速滿負工況進氣通道總阻力不變，高速滿負工況氣缸進氣量不變，達到高速扭矩不變、升功率提高的目的；由於本發明作用在調節開關5上的力是磁鐵1和彈簧8的合力，通過改變磁鐵1的磁力和彈簧8的彈力使它們的合力滿足上述要求；例如恆壓器在控制高速滿負工況的氣缸進氣量時，調節開關5工作在遠離上死點的位置，吸板2也跟著調節開關5遠離磁鐵1，此時，彈簧8對調節開關5的彈力有所變大，而磁鐵1對吸板2的磁吸力大幅度變小，結果，作用在調節開關5上的合力減小，調節開關5在同樣大氣壓力的作用下能夠進一步向下運動加大調節通道4的截面積，減小恆壓器對高速滿負工況的進氣阻力，抵消進氣門對高速滿負工況進氣阻力的增大，保持高速滿負工況進氣通道總阻力不變、高速滿負工況氣缸進氣量不變，達到保持高速扭矩不變、升功率提高的目的。
總結，本發明利用磁鐵與被吸物體距離變大磁力變小的特點，與彈簧被壓縮量加大彈力變大的特點相抵消，解決真空度恆壓器要求調節開關向下運動時，作用在調節開關上的力需要變小的技術難題，使真空度恆壓器能夠滿足量調節內燃發動機高、低速滿負工況氣缸進氣量要求，達到進氣恆壓發動機應有的高速扭矩和功率。
權利要求
1.一種進氣恆壓內燃發動機真空度恆壓器，其特徵是利用磁鐵控制進氣真空度。
2.根據權利要求1的真空度恆壓器，其特徵是由磁鐵1，吸板2，進氣道口3，調節通道4，調節開關5，出氣道口6，恆壓器體7，彈簧8，真空室9，真空道管10組成。
3.根據權利要求2的真空度恆壓器，其特徵是調節開關5類似活塞狀的圓柱體，能在恆壓器體7內往復運動，它的上部經進氣道口3、空氣慮清器與大氣相通，並與吸板2連在一起，通過吸板2接受磁鐵1的磁力作用，下部是真空室9，真空室9經真空道管10與節氣門後方、進氣門前方的進氣道相通，並接受彈簧8的彈力作用；進氣道口3與空氣慮清器連接，出氣道口6與電子燃油噴射發動機節氣門前方的進氣道連接；吸板2是用矽鋼製成，並與調節開關5連成一體，使調節開關5受磁鐵1的磁力作用。
全文摘要
一種進氣恆壓內燃發動機真空恆壓器,利用磁力控制進氣真空度,結構簡單、製造容易、控制性能好,能提高進氣恆壓內燃機的高速扭矩和升功率,專用於電子燃油噴射發動機。
文檔編號F02D9/12GK1362577SQ02102208
公開日2002年8月7日 申請日期2002年1月1日 優先權日2002年1月1日
發明者蒙國寧 申請人:蒙國寧