燃氣汽車用電控減壓調節器的製作方法

2023-06-02 11:23:06

專利名稱：燃氣汽車用電控減壓調節器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種減壓調節器，尤其是涉及一種燃氣汽車用電控減壓調節器。
背景技術：
燃氣汽車在不同行駛狀態下，工作參數差別很大。怠速工況下發動機轉速最低， 不對外做功，只需克服自身的摩擦損耗，維持穩定工作即可，此時進氣量最小，消耗的燃氣 量也最少；在滿負荷下運行，進氣量最大，此時需要的燃氣量也最大。如果燃氣壓力固定的 話，無法使發動機在各種工況下都處於最佳工作狀態，只能取一個折中值，這樣做勢必會造 成燃料的浪費，使經濟性下降，同時加大了對環境的汙染。專利號為01256509. 1的中國專 利公開了一種用於氣體燃料汽車上的電控減壓調節器，該調節器在低壓燃氣輸出口處設有 電控調整閥，可提高供氣靈敏度，但是該減壓調節器採用一級減壓的方式，容易產生結霜現 象。而且其電控調整閥設置在燃氣輸出口，調壓精度不高。專利號為200720037326的中國 實用新型專利公開了一種應用於燃氣汽車用的具有多級減壓調壓結構的減壓器，消除了一 級減壓帶來的結霜等問題。但該專利技術採用純機械式減壓器 ，其輸出壓力的調整是通過 旋轉壓力調節螺栓來實現的，螺栓向內轉動，內部彈簧壓緊，輸出壓力升高，反之，螺栓向外 轉動，彈簧釋放，輸出壓力下降。工作時，根據輸出壓力的需要，設定一個合適的壓力值，在 運行中，改變壓力值很不方便，不能隨時根據工作狀況的不同而調節壓力值。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種燃氣汽車用減壓調節器。一種燃氣汽車用減壓調節器，包括殼體，下蓋，上蓋，加熱系統，一級減壓系統、二 級減壓系統，二級減壓系統設有電控裝置，電控裝置包括電磁線圈，電磁線圈內設有鐵芯。所述殼體外側設置進氣孔、出氣孔和安全閥，內部設置橫隔板，橫隔板上設置進氣 孔，橫隔板上方固定一個罩體，罩體上設置進氣孔。所述的一級減壓系統包括搖臂，進氣口內設有閥芯，下蓋和殼體及橫隔板之間形 成第一減壓腔，第一減壓腔內設有彈性膜片，彈性膜片固定在殼體和下蓋之間，彈性膜片與 下蓋之間設置彈簧，推桿與彈性膜片固定連接，搖臂中間部位與殼體轉動連接，另一端與閥 芯接觸連接，另一端與推桿轉動連接。所述的二級減壓系統包括閥芯，上蓋和殼體及橫隔板之間形成第二腔室，第二減 壓腔內設有彈性膜片，彈性膜片固定在殼體和上蓋之間，彈性膜片與上蓋之間設置調節螺 栓和彈簧，彈簧置於調節螺栓和彈性膜片之間，閥芯一端與彈性膜片固定連接，另一端置於 橫隔板上的進氣孔和罩體上的進氣孔之間，閥芯在橫隔板上的進氣孔和罩體上的進氣孔之 間的部分是圓臺結構，鐵芯一端置於彈簧內部，另一端與膜片連接，電磁線圈設置在彈簧外 周。加熱系統設置在天然氣進氣口處，其加熱循環水取用原車水循環系統，它可以使 燃氣在迅速減壓過程中不致因大量吸熱而結霜堵塞管路。
本發明提供的燃氣汽車用減壓調節器在傳統機械式兩級減壓器基礎上增加電磁 線圈和鐵芯，當線圈不通電時，工作原理等同於傳統減壓調節器，輸出壓力由調節螺栓的 位置以及彈簧的彈力決定，當電磁線圈通過電流後，鐵芯產生附加吸力，抵消了部分彈簧彈 力，導致輸出壓力下降，線圈電流的大小決定了鐵芯電磁吸力的大小，而鐵芯電磁吸力又決 定了輸出壓力值，因此可以通過調節線圈電流大小來改變輸出燃氣壓力。在運行過程中能 夠通過ECU對減壓器電磁線圈中電流的控制對減壓器進行實時控制，使輸出壓力可隨時調 整，使發動機工作於最佳狀態。該減壓調節器結構簡單，減壓控壓靈敏度高，操作方便。


圖1是本發明結構示意圖其中，1、搖臂 2、閥芯 3、進氣口 4、加熱循環水 5、第二減壓腔6、電磁線圈 7、彈簧 8、調節螺栓 9、鐵芯 10、彈性膜片 11、閥芯12、出氣孔 13、安全閥14、第 一減壓腔 15、彈性膜片 16、彈簧17、推桿 18、下蓋 19、上蓋 20 、殼體 21、橫隔板 22、進氣孔23、進氣孔24、罩體
具體實施例方式如圖1所示，燃氣汽車用減壓調節器，包括殼體20，下蓋18，上蓋19，加熱系統，一 級減壓系統、二級減壓系統，二級減壓系統設有電控裝置，電控裝置包括電磁線圈6，電磁線 圈6內設有鐵芯9。殼體20外側設置進氣孔3、出氣孔12和安全閥13，內部設置橫隔板21，橫隔板21 上設置進氣孔22，橫隔板21上方固定一個罩體24，罩體24上設置進氣孔23。一級減壓系統包括搖臂1，進氣口 3內設有閥芯2，下蓋18和殼體20及橫隔板21 之間形成第一減壓腔14，第一減壓腔14內設有彈性膜片15，彈性膜片15固定在殼體20和 下蓋18之間，彈性膜片15與下蓋18之間設置彈簧16，推桿17與彈性膜片15固定連接，搖 臂1中間部位與殼體20轉動連接，其一端與閥芯2接觸連接，另一端與推桿17轉動連接。通過壓縮彈簧16預置額定壓力P1，儲氣罐裡的壓縮天然氣與進氣管3連通，當第 一減壓腔14中的壓力低於額定壓力P1時，彈簧16推動彈性膜片15，拉動搖臂1向上運動， 打開閥芯2，壓縮天然氣進入第一減壓腔14。當第一減壓腔14內的壓力逐步增高時，彈性 膜片15在壓力作用下向下方移動，帶動搖臂1推動閥芯2向進氣口 3方向移動，當壓力達 到額定壓力P1時，閥芯2使進氣口 3閉合，停止進氣。這樣，第一減壓腔14內的壓力始終 保持在額定壓力P1，實現一級減壓。預置額定壓力P1 = lOkgf/cm2，則一級減壓將由儲氣瓶 輸送過來的壓縮天然氣由20MPa減壓到lOkgf/cm2。二級減壓系統包括閥芯11，上蓋19和殼體20及橫隔板21之間形成第二腔室5， 第二減壓腔5內設有彈性膜片10，彈性膜片10固定在殼體20和上蓋19之間，彈性膜片10 與上蓋19之間設置調節螺栓8和彈簧7，彈簧7置於調節螺栓8和彈性膜片10之間，閥芯 11 一端與彈性膜片10固定連接，另一端置於橫隔板上的進氣孔22和罩體上的進氣孔23之 間，閥芯11在進氣孔22和進氣孔23之間的部分是圓臺結構，鐵芯9 一端置於彈簧7內部， 另一端與膜片10連接，電磁線圈6設置在彈簧7外周。電磁線圈6不通電的狀態下，通過調節螺栓8壓縮彈簧7預置額定壓力P 2，當第二減壓腔5內的壓力增大到P2時，彈性膜片10在壓力作用下向上運動，帶動閥芯11向上 運動關閉進氣口 23，第二減壓腔5內的壓力降低，當壓力低於P2時，在彈簧7的作用下，彈 性膜片10帶動閥芯11向下運動，關閉進氣口 22，停止進氣，使第二減壓腔5內的壓力始終 保持在額定壓力P2，實現二級減壓。二級減壓從lOkgf/cm2減到2-8kgf/cm2可以使輸出壓 力達到額定壓力P2,根據車型車況不同，預置額定壓力P2 —般為4-6kgf/cm2。電磁線圈6通電的狀態下，減壓調節器輸出壓力的調整是靠調整彈簧7的壓力和 電磁線圈6的電流來實現的。當電磁線圈6中無電流通過時，彈簧7受到來自第二減壓腔 5內的壓力P，當壓力P達到額定輸出壓力P2時，對彈簧7的作用力為F，此時彈簧7的長度 為L，彈性膜片10與出氣口 23的距離為H。旋轉調整螺栓8，使彈簧7向下移動AL，H減 小ΔΗ。此時，額定輸出壓力P2增加，作用於彈簧7的力增加。AF = K* Δ L( ΔF 彈簧受力的變化量，Δ L 彈簧向下移動的距離，K 彈簧的彈性 係數。)即，調整彈簧7的受力可實現對輸出壓力的調整。電磁線圈6與內置鐵心9形成直流電磁鐵，鐵心9與彈簧7相連。電磁線圈6中 有電流通過時，鐵心9中的磁場為B :Β = μ*Ν*Ι/2Ι (μ為相對磁導率，N為線圈匝數，I為 線圈中的電流強度)。鐵心的吸力為F = 4B2S*10。即，當電磁線圈6中有電流I通過時， 彈簧7受到的力為F。為了便於區分，第二減壓腔5內的氣體作用於彈簧7的力記為F〒電 磁線圈產生的力記為F%。此時，彈簧7受到!^和Fn的共 同作用。彈簧的變化量AL = (/F電+F氣)/K，AL不變時，電磁線圈6中的電流I增大，產生的磁力F電增大，輸出壓力F氣 減小。從而實現了以調整電磁線圈6中的電流來調整減壓調節器輸出壓力的功能。 加熱系統設置在天然氣進氣口 3處，其加熱循環水4取用原車水循環系統，為減壓 調節器加熱，它可以使燃氣在迅速減壓過程中不致因大量吸熱而結霜堵塞管路。
在發動機運行過程中，電控單元ECU根據汽車各種傳感器測量數據，計算出當前 燃氣需求量，進而得出最佳壓力值。通過輸出電流對減壓器輸出壓力進行調節，ECU輸出電 流大小，決定了輸出壓力的大小。根據實際需要，ECU輸出一個可變的電流控制電控減壓調 節器內電磁線圈6，設定當前最佳輸出壓力值，使發動機工作於最佳狀態。
權利要求
一種燃氣汽車用減壓調節器，包括殼體(20)，下蓋(18)，上蓋(19)，加熱系統，一級減壓系統、二級減壓系統，其特徵在於，二級減壓系統設有電控裝置，電控裝置包括電磁線圈(6)，電磁線圈(6)內設有鐵芯(9)。
2.根據權利要求1所述的燃氣汽車用減壓調節器，其特徵在於，所述殼體(20)外側設 置進氣孔(3)、出氣孔(12)和安全閥(13)，內部設置橫隔板(21)，橫隔板(21)上設置進氣 孔(22)，橫隔板(21)上方固定一個罩體(24)，罩體(24)上設置進氣孔(23)。
3.根據權利要求1所述的燃氣汽車用減壓調節器，其特徵在於，所述的一級減壓系統 包括搖臂(1)，進氣口⑶內設有閥芯(2)，下蓋(18)和殼體(20)及橫隔板(21)之間形成 第一減壓腔(14)，第一減壓腔(14)內設有彈性膜片(15)，彈性膜片(15)固定在殼體(20) 和下蓋(18)之間，彈性膜片(15)與下蓋(18)之間設置彈簧(16)，推桿(17)與彈性膜片 (15)固定連接，搖臂(1)中間部位與殼體(20)轉動連接，其一端與閥芯(2)接觸連接，另一 端與推桿(17)轉動連接。
4.根據權利要求1所述的燃氣汽車用減壓調節器，其特徵在於，所述的二級減壓系統 包括閥芯(11)，上蓋(19)和殼體(20)及橫隔板(21)之間形成第二腔室(5)，第二減壓腔 (5)內設有彈性膜片(10)，彈性膜片(10)固定在殼體(20)和上蓋(19)之間，彈性膜片(10) 與上蓋(19)之間設置調節螺栓(8)和彈簧(7)，彈簧(7)置於調節螺栓(8)和彈性膜片 (10)之間，閥芯(11) 一端與彈性膜片(10)固定連接，另一端置於橫隔板上的進氣孔(22) 和罩體上的進氣孔(23)之間，閥芯(11)在進氣孔(22)和進氣孔(23)之間的部分是圓臺 結構，鐵芯(9) 一端置於彈簧(7)內部，另一端與膜片(10)連接，電磁線圈(6)設置在彈簧 (7)外周。
5.根據權利要求1所述的燃氣汽車用減壓調節器，其特徵在於，加熱系統設置在天然 氣進氣口(3)處，其加熱循環水(4)取用原車水循環系統。
全文摘要
一種燃氣汽車用減壓調節器，包括殼體，下蓋，上蓋，加熱系統，一級減壓系統、二級減壓系統，二級減壓系統設有電控裝置，電控裝置包括電磁線圈，電磁線圈內設有鐵芯。本發明提供的燃氣汽車用減壓調節器在傳統機械式兩級減壓器基礎上增加電磁線圈和鐵芯，當線圈不通電時，工作原理等同於傳統減壓調節器，當電磁線圈通過電流後，可以通過調節線圈電流大小來改變輸出燃氣壓力。在運行過程中能夠通過ECU對減壓器電磁線圈中電流的控制對減壓器進行實時控制，使輸出壓力可隨時調整，使發動機工作於最佳狀態。該減壓調節器結構簡單，減壓控壓靈敏度高，操作方便。
文檔編號F02M21/02GK101871407SQ201010176368
公開日2010年10月27日 申請日期2010年5月19日 優先權日2010年5月19日
發明者張巖斌, 方偉東 申請人:方偉東