機動車輛通用的電控節能淨化裝置的製作方法
2023-06-03 04:25:16
專利名稱：機動車輛通用的電控節能淨化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機動車輛化油器的電控補氣技術也即稀薄燃燒的理論和技術領域，特指一種汽車和摩託車以及一切機動車輛通用的電控節能淨化裝置。
背景技術：
在汽車和摩託車中使用的化油器電子控制裝置(或稱電子補氣裝置)是一種使用微型電腦-單片機對汽車或摩託車化油器的油氣混合氣體的濃度進行調節控制，以利於發動機的燃料充分燃燒的智能型節油和排氣淨化裝置。整套裝置主要由電子控制器(ECU)、電磁閥、空氣過濾器、相關的傳感部件和連接線束等部分組成。
現有的汽車和摩託車的電控節能淨化裝置，普遍存在如下問題裝置中的電磁閥工作噪聲比較大，而且電磁閥的驅動力、靈敏度、耐久性和可靠性都不夠理想，以至影響到整個裝置的性能和耐久性，可靠性。另外裝置中的電子控制器的軟體不便於針對汽車和摩託車的不同類型進行靈活的現場調試和匹配，也不便於在今後進行軟體升級。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種由電子控制器根據發動機的運行變化，向電磁閥適時發出開、關時間佔空比的控制指令，實現對空燃比的最優控制，改進其綜合性能，節油和降低排放效果更好、尤其是系統工作噪聲相比較機動車發動機的噪聲可以忽略不計的情況下得到大幅度下降，而且電子控制器(ECU)的軟體便於針對汽車和摩託車的不同類型進行靈活的軟體編程、調試和匹配，便於電子控制器(ECU)和電磁閥的批量投產，也便於今後軟體升級的機動車輛通用的電控節能淨化裝置。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到這種機動車輛通用的電控節能淨化裝置，包括電子控制器(ECU)、電磁閥、空氣過濾器、相關的傳感部件和連接線束，其特殊之處在於安裝固定在空氣過濾器的潔淨空氣室內的電磁閥開有若干個進氣口，安裝在空氣過濾器外邊的電磁閥出氣管，經管路、補氣嘴連接到化油器和發動機之間節氣門後部的混合氣管道中；所述電子控制器(ECU)通過信號輸出線進入空氣過濾器的潔淨空氣室內與電磁閥連接，通過電源線與機動車的蓄電池連接，通過一對信號線與發動機的點火系統連接。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到電磁閥由軟鐵套件、軟鐵套件內置中空的線包骨架外纏繞的驅動線包、線包骨架中空內腔軸心的一端插套的定鐵芯、延伸出軟鐵套件的定鐵芯設有的緊固部件、軸心另一端插套的不鏽鋼套、不鏽鋼套內裝有的動鐵芯、兩相鄰面的動鐵芯與定鐵芯底部墊圈之間裝有的復位彈簧、軟鐵套件及對應的動鐵芯延伸出軟鐵套件的部分通過緊固件嵌入閥座之中的延伸端、其端部裝有的密封圈、閥座位於密封圈外部設有延伸出閥座突設的出氣口、閥座上與密封圈軸心垂直設有的進氣孔組成。
所述補氣嘴管道的內壁特別加工了類似槍炮管內膛的來福線。
磁電機觸發的控制信號在電子控制器(ECU)中經電阻R1、模塊U1、模塊U2濾波後送入微電腦控制晶片U3處理，微電腦控制晶片U3分別接入密碼控制模塊U4和可對內部程序進行再編程或軟體升級處理的外編程模塊U5及其接口J1並對發動機轉速進行檢驗、運算後控制電磁閥對節氣門後部補充潔淨空氣助燃；電子控制器(ECU)的穩壓電源由電源模塊U6供給。
定鐵芯由其一端成型為呈反圓臺形的腔體、腔體底部直徑小於腔體上部直徑的圓臺、底部嵌入的緩衝墊圈組成；動鐵芯由與定鐵芯反圓臺形腔體相匹配且帶有洩流結構的紡錐型頭部並與閥座接觸的另一端嵌入的密封閥墊組成。
動鐵芯由其一端成型為呈反圓臺形的腔體、腔體直徑小於腔體上部直徑的圓臺，帶有洩流結構並與閥座接觸的另一端嵌入的密封閥墊組成；定鐵芯由與動鐵芯反圓臺形腔體相匹配的紡錐形頭部以及該紡錐形頭部套裝的緩衝墊圈組成。
洩流結構是開設在動鐵芯上的洩流槽或者開設在動鐵芯外圓柱上的洩流面的一種。
電磁閥動鐵芯的表面設有滲氮層或者設有含氮混合元素的滲氮層。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1.電磁閥安裝在空氣過濾器中，由於空氣過濾器的塑膠外殼對電磁閥的噪聲有明顯的隔音作用，因此電磁閥的工作噪聲大大降低了。由於空氣過濾器中的潔淨氣體可通過閥座的進氣孔直接進入閥體內，省去了進氣管和膠管，同時電磁閥也可不需要塑料外殼，結構進一步簡化，降低了成本。節省了汽車，尤其是摩託車內有限的安裝空間。
2.由於機動車在開動時空氣過濾器中的潔淨氣體不斷流往化油器，則電磁閥工作時實際是處在一個風冷環境中，散熱條件極佳，既避免了在汽車內的高溫又避免了摩託車的日曬雨淋，電磁閥的工作溫度大大降低和工作環境明顯改善，進一步提高了系統工作的穩定性，可靠性以及工作壽命。
3.由於補氣嘴管道的內壁特別加工了類似槍炮管內膛的來福線，由補氣嘴進入化油器和發動機之間的混合氣管道時的空氣發生旋轉，這樣由電磁閥發出的補氣和化油器出來的混合油氣得到充分攪拌和混和，有效提高了稀薄燃燒的效率。
4.由於電磁閥動鐵芯和定鐵芯分別採用了紡錐型和反圓臺型的結構，大大提高了電磁閥的驅動力和靈敏度，由於電磁閥動鐵芯表面滲入和覆蓋了一層氮或者含氮的混合元素，有效提高了電磁閥動鐵芯的表面硬度，顯著提高了電磁閥的耐久性和可靠性，並降低成本和適合大規模生產。
5.由於電子控制器(ECU)增加了外編程模塊及其接口，因而電子控制器的軟體便於針對汽車和摩託車的不同類型進行靈活的現場調試、編程和匹配，便於電子控制器(ECU)的批量投產，也便於在今後進行軟體升級。
6.測試結果表明汽車和摩託車的節油率都可達到15％以上，排放均可達到歐洲二號標準，接近歐洲三號標準。對新車的改造可望達到歐洲三號標準。
7.本產品完全適用於帶有化油器的各種機動車輛，如汽車，摩託車(包括三輪機動車)等。
圖1是本實用新型的工作原理框圖。
圖2是本實用新型電磁閥的結構示意圖。
圖3是本實用新型電子控制器ECU的電路原理圖。
圖4是本實用新型電子控制器ECU的穩壓電源電路圖。
圖5是本實用新型紡錐型動鐵芯的結構示意圖。
圖6是與圖5配套使用的反圓臺型定鐵芯的結構示意圖。
圖7是本實用新型反圓臺型動鐵芯的結構示意圖。
圖8是與圖7配套使用的紡錐型定鐵芯的結構示意圖。
圖9是本實用新型圓柱型動鐵芯的結構示意圖。
圖10是與圖9配套使用的圓柱型定鐵芯的結構示意圖。
圖11是本實用新型動鐵芯洩流槽的結構示意圖。
圖12是本實用新型定鐵芯洩流槽的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型下面將結合附圖作進一步詳述請參閱附圖，該機動車輛通用的電控節能淨化裝置，包括電子控制器(ECU)1、電磁閥2、空氣過濾器3、相關的傳感部件和連接線束，其安裝固定在空氣過濾器3的潔淨空氣室31內的電磁閥2開有若干個進氣口21，安裝在空氣過濾器3外邊的電磁閥出氣管22，經管路71、補氣嘴4連接到化油器5和發動機6之間節氣門後部的混合氣管道72中；所述電子控制器(ECU)1通過信號輸出線81進入空氣過濾器3的潔淨空氣室31內與電磁閥2連接，通過電源線82與機動車的蓄電池9連接，通過一對信號線83與發動機的點火系統61連接。所述補氣嘴4管道的內壁特別加工了類似槍炮管內膛的來福線。
電磁閥2由軟鐵圓套件23、軟鐵圓套件23內置中空的線包骨架24外纏繞的驅動線包241、線包骨架24中空內腔軸心的一端插套的定鐵芯25、延伸出軟鐵圓套件23的部分與定鐵芯25凹槽231內設有的卡簧232、軸心另一端插套的不鏽鋼套26、不鏽鋼套26內裝有的動鐵芯27、兩相鄰面的動鐵芯27內設的彈簧槽271內與定鐵芯25內凹的反圓臺空腔251底部墊圈252之間裝有的復位彈簧253、軟鐵圓套件23及對應的動鐵芯27延伸出軟鐵圓套件23的部分通過一螺帽272嵌入閥座28之中的延伸端273、其端部裝有的密封圈274、密封圈274外部延伸出閥座28突設的出氣口22、與密封圈274軸心線垂直設有的進氣孔21組成。用橡膠管或塑膠管連接電磁閥的輸氣管71並與化油器5和發動機6之間油氣混合管道的補氣嘴4管道連接。
請參閱圖4、圖5，定鐵芯25與表面設有滲氮層279的動鐵芯27的組配方式可選用以下一種，其中如圖4所示電磁閥的定鐵芯的最佳結構是與紡錐型結構的動鐵芯相匹配的反圓臺型的結構。
1、定鐵芯25由其一端成型為呈反圓臺形的腔體251、腔體251底部直徑小於腔體251上部直徑的反圓臺256、底部嵌入的緩衝墊圈252組成；動鐵芯27由與定鐵芯25反圓臺形腔體251相匹配且帶有洩流槽275的紡錐型頭部276並與閥座28接觸的另一端嵌入的密封閥墊274組成。
2、動鐵芯27由其一端成型為呈反圓臺形的腔體277、腔體277底部直徑小於腔體277上部直徑的反圓臺278，帶有洩流面279並與閥座28接觸的另一端嵌入的密封閥墊274組成；定鐵芯25由與動鐵芯反圓臺形腔體277相匹配的紡錐形頭部255以及該紡錐形頭部套裝的緩衝墊圈組成。
3、動鐵芯27由一端成型為圓柱狀的腔體277組成；定鐵芯25由與動鐵芯圓柱相匹配且帶有洩流槽254的圓柱頭部255以及該圓柱頭部嵌入的緩衝墊圈組成。
電磁閥要在垂直於水平方向，通過電磁閥閥座28輸氣管上的外螺紋(M10-M14)及其相配套的螺帽，或者在電磁閥閥座28上攻若干個內螺紋槽，通過螺栓安裝固定在空氣過濾器3的潔淨空氣室31內的側壁上。在潔淨空氣室31內的電磁閥閥座28部分，開有若干個進氣孔21，其直徑通常在4mm～8mm的範圍，根據系統工作的補氣量來決定進氣孔21的大小和數量。電磁閥2在此環境內工作，可以不需要裝配塑料外殼，但與電磁閥配套的軟鐵圓套件23是需要的。復位彈簧槽271一般設在動鐵芯27內，也可開在定鐵芯25內。定鐵芯25加工成型後，應電鍍鎳或鋅。加工成型後的動鐵芯27必須進行表面滲氮處理或者氮和其他元素混合表面滲透工藝製備，然後進行拋光處理，以大幅提高動鐵芯27的表面硬度和耐磨性，還可防鏽。表面滲氮或者氮和其他元素混合表面滲透工藝，一般有兩種方法，即氣體滲氮或者離子滲氮，前者成本較低，適宜大規模生產。製備動鐵芯27和定鐵芯25的材料可選用高純度的電工純鐵。磁電機觸發的控制信號在電子控制器(ECU)中經電阻R1、模塊U1、模塊U2濾波後送入微電腦控制晶片U3處理，微電腦控制晶片U3分別接入密碼控制模塊U4和可對內部程序進行再編程或軟體升級處理的外編程模塊U5及其接口J1並對發動機轉速進行檢驗、運算後控制電磁閥對節氣門後部補充潔淨空氣助燃。電子控制器(ECU)1的穩壓電源由電源模塊U6供給。本裝置採用的電磁閥2必須是工作頻率能在5次/秒以上的高頻、高驅動、高靈敏度的電磁閥。電子控制器(ECU)1的一對信號輸出線81和電磁閥2連接，其電源線82與機動車的蓄電池9連接，其另外一對信號線83與發動機的點火系統61連接，也就是說，電子控制器(ECU)1僅通過6根電纜線與整個機動車輛通用的電控節能淨化裝置連接。
使用過程機動車外部的空氣經空氣過濾器3進入潔淨空氣室31，其中，部分空氣經化油器5、油氣混合管道72進入發動機6，與此同時，電子控制器1通過檢測電流和發動機6的轉速信號來決定發動機工況，依據工況從預存的內設程序來計算控制量值，向電磁閥2輸出控制信號，控制電磁閥2開啟、關閉時間的佔空比，由此對由化油器5進入發動機6的混合氣體的濃度進行調控，即實現對空燃比的最優控制，使發動機實現良好的燃燒，因而有效降低油耗和減少有害排放物。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型權利要求範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型權利要求的涵蓋範圍。
權利要求1.一種機動車輛通用的電控節能淨化裝置，包括電子控制器ECU、電磁閥、空氣過濾器、相關的傳感部件和連接線束，其特徵在於安裝固定在空氣過濾器的潔淨空氣室內的電磁閥開有若干個進氣口，安裝在空氣過濾器外邊的電磁閥出氣管，經管路、補氣嘴連接到化油器和發動機之間節氣門後部的混合氣管道中；所述電子控制器ECU通過信號輸出線進入空氣過濾器的潔淨空氣室內與電磁閥連接，通過電源線與機動車的蓄電池連接，通過一對信號線與發動機的點火系統連接。
2.根據權利要求1所述的機動車輛通用的電控節能淨化裝置，其特徵在於電磁閥由軟鐵套件、軟鐵套件內置中空的線包骨架外纏繞的驅動線包、線包骨架中空內腔軸心的一端插套的定鐵芯、延伸出軟鐵套件的定鐵芯設有的緊固部件、軸心另一端插套的不鏽鋼套、不鏽鋼套內裝有的動鐵芯、兩相鄰面的動鐵芯與定鐵芯底部墊圈之間裝有的復位彈簧、軟鐵套件及對應的動鐵芯延伸出軟鐵套件的部分通過緊固件嵌入閥座之中的延伸端、其端部裝有的密封圈、閥座位於密封圈外部設有延伸出閥座突設的出氣口、閥座上與密封圈軸心垂直設有的進氣孔組成。
3.根據權利要求1所述的機動車輛通用的電控節能淨化裝置，其特徵在於所述補氣嘴管道的內壁特別加工了來福線。
4.根據權利要求1所述的機動車輛通用的電控節能淨化裝置，其特徵在於磁電機觸發的控制信號在電子控制器ECU中經電阻R1、模塊U1、模塊U2濾波後送入微電腦控制晶片U3處理，微電腦控制晶片U3分別接入密碼控制模塊U4和可對內部程序進行再編程或軟體升級處理的外編程模塊U5及其接口J1並對發動機轉速進行檢驗、運算後控制電磁閥對節氣門後部補充潔淨空氣助燃；電子控制器ECU的穩壓電源由電源模塊U6供給。
5.根據權利要求2所述的機動車輛通用的電控節能淨化裝置，其特徵在於定鐵芯由其一端成型為呈反圓臺形的腔體、腔體底部直徑小於腔體上部直徑的圓臺、底部嵌入的緩衝墊圈組成；動鐵芯由與定鐵芯反圓臺形腔體相匹配且帶有洩流結構的紡錐型頭部並與閥座接觸的另一端嵌入的密封閥墊組成。
6.根據權利要求2所述的機動車輛通用的電控節能淨化裝置，其特徵在於動鐵芯由其一端成型為呈反圓臺形的腔體、腔體直徑小於腔體上部直徑的圓臺，帶有洩流結構並與閥座接觸的另一端嵌入的密封閥墊組成；定鐵芯由與動鐵芯反圓臺形腔體相匹配的紡錐形頭部以及該紡錐形頭部套裝的緩衝墊圈組成。
7.根據權利要求5或6所述的機動車輛通用的電控節能淨化裝置，其特徵在於洩流結構是開設在動鐵芯上的洩流槽或者開設在動鐵芯外圓柱上的洩流面的一種。
8.根據權利要求2所述的機動車輛通用的電控節能淨化裝置，其特徵在於電磁閥動鐵芯的表面設有滲氮層或者設有含氮混合元素的滲氮層。
專利摘要本實用新型涉及機動車輛通用的電控節能淨化裝置，其安裝固定在空氣過濾器潔淨空氣室內的電磁閥開有若干個進氣口，安裝在空氣過濾器外邊的電磁閥出氣管，經管路、補氣嘴連接到化油器和發動機之間的混合氣管道中；電子控制器增加了外編程模塊及其接口並通過信號輸出線與電磁閥連接，通過電源線與機動車的蓄電池連接，通過一對信號線與發動機的點火系統連接。它的電子控制器通過檢測電流和發動機的轉速信號來決定發動機工況，並通過預存的程序高精密運算來控制量值，向電磁閥輸出控制信號，對由化油器進入發動機的混合氣體的濃度進行調控，即實現對空燃比的最優控制，使發動機實現良好的燃燒，有效降低油耗、噪聲和減少有害排放物。
文檔編號F02D43/00GK2816384SQ20052005532
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月7日 優先權日2005年3月7日
發明者湯世慶, 溫偉光 申請人:深圳市乾程電子有限公司, 重慶新大都科技發展有限公司