專利名稱：可提高引擎空燃比的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可提高汽車引擎空燃比的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
汽車的動力來自引擎，而引擎動力的產(chǎn)生是利用汽缸內(nèi)油氣的燃燒所產(chǎn)生的爆發(fā)力推動活塞而來，因此，要獲得良好的引擎性能，就要從提高引擎的燃燒效率著手，并從汽缸內(nèi)油氣的燃燒理論，找出提高引擎燃燒效率和熱效率的方法來提高引擎性能。因為引擎的燃燒循環(huán)是在汽缸中進行，而且有溫度、壓力、熱傳導(dǎo)、殘留廢氣等變因，所以比起一般的燃燒來得復(fù)雜許多。為了找出有利引擎燃燒的好方法，對于空燃比和空氣過剩率的主要因素是有必要進行探討的。空燃比A/F是進行引擎燃燒反應(yīng)時所需的空氣重量和燃料重量的比例，空燃比小表示油氣比較濃，反之則比較稀。根據(jù)汽油燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式，可以算出汽油完全燃燒的理論空燃比為15.1∶1，但是在實際的燃燒情況中，如果要達到完全燃燒，所需的空氣量往往比理論上所需的更多，而實際上所需的空氣和理論上所需的空氣量的比值就稱為空氣過剩率λ，λ越大表示所供給引擎的空氣量越大。而燃燒速度會因為混合氣的組成、壓力、溫度而變化，影響最顯著的是空燃比，稍濃于理想空燃比(15.1∶1)時可得到最大的燃燒速度，若空燃比低或高達到某一界限以上時，火焰便不再前進，此界限稱為燃燒界限。汽油的燃燒界限是空燃比22∶1～8∶1，可安定運轉(zhuǎn)的極限是18∶1。故，一種所謂『稀薄燃燒引擎系統(tǒng)』技術(shù)(Lean Burn Combustion System)就是讓引擎在盡量接近燃燒界限的下限且不產(chǎn)生爆震的情況下運轉(zhuǎn)。
已知技術(shù)中的噴射式引擎，其空氣及燃油的供給系統(tǒng)，如圖1所示，主要是在汽缸1之前設(shè)有燃油噴射機構(gòu)2，再以連接管3接設(shè)于空氣濾清器4，而以一吸氣管5接于空氣濾清器4，在此燃油供給系統(tǒng)中，簡要來說，于燃油噴射機構(gòu)2內(nèi)設(shè)有進氣閘門21，并于其前方的連接管3中設(shè)有進氣感應(yīng)器31，當引擎被激活后，在加油踏板被踩下加油時，進氣閘門21會隨著踏板的壓下程度，呈相對的開啟狀態(tài)，如圖2所示，亦即，加油量越多，進氣閘門就開啟較大，以便吸入較多的空氣，與噴射的燃油混合，經(jīng)壓縮后在汽缸中被點燃爆炸，產(chǎn)生引擎的動力，在進氣閘門被開啟，吸入的空氣較多時，藉進氣感應(yīng)器31偵測進氣量，再將感應(yīng)反映在燃油噴射控制系統(tǒng)，使噴出相對數(shù)量的燃油，以達到最佳的空氣燃油比，使引擎發(fā)揮最佳效率。然而，在進氣感應(yīng)器31的設(shè)計上系采電子式控制，因此，從偵測到感應(yīng)后均會有時間的落差，以及其偵測數(shù)據(jù)也會有百分之五的公差，雖然偵測的公差比率是屬于可被接受的法定公差之內(nèi)，但是再加上感應(yīng)時間的落差，使得由進氣閘門吸入的空氣量，均比應(yīng)吸入與燃油混合的空氣量較少，且時間點也有落差，導(dǎo)致油氣混合的壓縮比前述的標準低，造成不完全燃燒的耗油情形，這種情形在車輛由停止狀態(tài)起步，以及由慢速逐漸轉(zhuǎn)入高速時特別明顯，當駕駛?cè)瞬认掠烷T加油后，在車輛逐漸轉(zhuǎn)向高速行駛時，會發(fā)生車輛有抖動及滯速的狀況，之后才能循序加速前進，如果繼續(xù)維持高速的速度行車時，就比較不會發(fā)生抖動或滯速的情形。
另外，當車輛行駛至較高海拔的區(qū)域時，因為高地的空氣較稀薄使得由進氣閘門吸入的空氣量不足，也會造成空燃比的降低，因此，在汽缸內(nèi)的燃油發(fā)生燃燒不完全，以及有爆震的情形下，引擎的馬力就會降低，使車子的爬坡力不足，就是一般所謂的車輛高山癥，這種情形不論車輛的排氣量多少都一樣會發(fā)生。為此會有渦輪增壓引擎的出現(xiàn)，其原理是利用引擎所排出的廢氣推動渦輪葉片，而渦輪軸另一端的空氣壓縮機便將進入引擎的新鮮空氣壓縮，然后供作引擎燃燒之用。無疑，渦輪增壓器同樣會消耗引擎的動力，因為根據(jù)熱力學(xué)的理論，引擎排氣的氣壓要提到相當高才足以推動渦輪葉片，這樣就會減少引擎馬力的輸出，同時，因為渦輪增壓引擎所使用的空氣，系以引擎排出的廢棄為其空氣來源，然而，廢氣的溫度很高，使得被吸入汽缸后無法做高壓縮比的利用，而且溫度高的廢氣其含氧量較少，故，通常渦輪增壓引擎的空燃比都只能維持在9∶1的狀態(tài)，否則，引擎的汽缸無法承受其爆震力，因此，如何有效的提高空燃比，才是提高引擎動力及克服車輛高山癥的主要關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可提高引擎空燃比的方法及其裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種可提高引擎空燃比的方法，在引擎的燃油噴射機構(gòu)前，利用風(fēng)扇吸入的空氣強制供給進入燃油噴射機構(gòu)內(nèi)，而該風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，則依照車輛的發(fā)電機產(chǎn)生的電壓高低來調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，使風(fēng)扇依照加油量所需提供相對數(shù)量的空氣，藉以提高引擎的空燃比。
可提高引擎空燃比的方法所使用的裝置，包括汽缸、與汽缸相連的燃油噴射機構(gòu)、車輛的空氣吸入管，所述燃油噴射機構(gòu)前設(shè)有氣流加速器，該氣流加速器包括一中空的機殼，機殼內(nèi)中空的信道中設(shè)有風(fēng)扇，機殼前側(cè)設(shè)有中空的儲器筒，儲氣筒中則崁設(shè)有濾網(wǎng)，儲器筒的前端與燃油噴射機構(gòu)端部的連接管相連，機殼后側(cè)通過吸氣管與所述空氣吸入管相通，機殼外部上方固設(shè)有一依照引擎的轉(zhuǎn)速調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制器。
所述氣流加速器內(nèi)的風(fēng)扇可依照汽缸的大小裝設(shè)一個或一個以上。
所述氣流加速器亦可僅為具有風(fēng)扇的機殼。
本發(fā)明主要是以車輛的發(fā)電機所產(chǎn)生的電壓值，做為驅(qū)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的依據(jù)，以使高氧量的空氣強制送入進氣閘門，使其符合加油時所需的空氣量，達到提高引擎空燃比的目的，或由車外引入低壓的冷空氣，在被吸入汽缸后可以提高其含氧量及壓縮比，達到提高引擎產(chǎn)生的動力。
并且在氣流加速器上亦可設(shè)置空氣濾清器，使被送入進氣閘門的空氣更為清潔，能提高引擎的燃燒效率，減少汽缸積碳的目的，同時該氣流加速器能適時的在加油時，提供適量的空氣進入汽缸，以產(chǎn)生最大的引擎動力，達到降低耗油的目的。
為便于易于了解本發(fā)明提高引擎空燃比的方法及其裝置，茲附以圖式說明如后
圖1是現(xiàn)有引擎的進氣系統(tǒng)裝置示意圖。
圖2是現(xiàn)有引擎的進氣系統(tǒng)的動作示意圖。
圖3是本發(fā)明的引擎進氣裝置一實施例圖。
圖4是本發(fā)明的氣流加速器分解圖。
圖5是本發(fā)明的進氣系統(tǒng)的動作示意圖。
圖6是本發(fā)明的引擎進氣裝置另一實施例圖。
圖號說明1汽缸2燃油噴射機構(gòu)21進氣閘門3連接管 31進氣感應(yīng)器 4空氣濾清器5吸氣管 6氣流加速器 61機殼611信道 62儲氣筒 621開口622蓋板 623孔洞 624孔洞625儲氣室63風(fēng)扇 64濾網(wǎng)65連接座 651環(huán)板 652接頭66網(wǎng)孔板 7控制器 8空氣吸入管
具體實施例方式首先請參閱圖3，本發(fā)明在實施上，在燃油噴射機構(gòu)2前接設(shè)一氣流加速器6，該氣流加速器6主要由機殼61、儲氣筒62、風(fēng)扇63、濾網(wǎng)64構(gòu)成，并在其機殼61上固設(shè)控制器7，機殼61的前端連接于燃油噴射機構(gòu)端部的連接管3，而其另端則連接至車輛的空氣吸入管8。其中，濾網(wǎng)64系可被拆卸下來清洗，以便重復(fù)使用，而其風(fēng)扇63可根據(jù)汽缸的容量決定裝設(shè)的數(shù)量，并且，風(fēng)扇63的轉(zhuǎn)動由控制器7來調(diào)整其轉(zhuǎn)速，至于控制器7的調(diào)控原則則由車輛的發(fā)電機在車輛激活后，依照其發(fā)電機產(chǎn)生的電壓值來決定，在引擎的轉(zhuǎn)速越快時發(fā)電機所產(chǎn)生的電壓就越高，亦即其發(fā)電量越大，使風(fēng)扇63的轉(zhuǎn)速相對的加快，可提供更大的風(fēng)量。
至于本發(fā)明在圖3所示的實施例中，該氣流加速器6的主要構(gòu)造，則是在機殼61連接于燃油噴射機構(gòu)2的前側(cè)接設(shè)有儲氣筒62，如圖4所示，并在機殼后端及儲氣筒的外側(cè)端分別各接設(shè)一連接座65。其中機殼61為兩端開口的中空筒體，在其筒體內(nèi)的信道611中，間隔固設(shè)三個風(fēng)扇63，該風(fēng)扇63依照汽缸的大小來決定裝設(shè)的數(shù)量，可以裝設(shè)一個或一個以上。而儲氣筒62亦為中空的筒體，在其筒體中可崁設(shè)濾網(wǎng)64，并以一蓋板622蓋住筒體上方的開口621，讓濾網(wǎng)64可取出清洗或更換，其后側(cè)的孔洞623恰接設(shè)于機殼前側(cè)的端口，而前側(cè)的孔洞624則與連接座65接合，兩連接座均為在一環(huán)板651的中央延設(shè)有中空接頭652，并在該接頭的中空處崁設(shè)有網(wǎng)孔板66，設(shè)計上，系使網(wǎng)孔板的網(wǎng)孔呈外大內(nèi)小結(jié)構(gòu)，以使空氣吸入時可以增加風(fēng)壓，以及防止異物侵入，且控制器7固設(shè)在機殼61上方，機殼61的后側(cè)則以吸氣管5連接至車輛的空氣吸入管8。
本發(fā)明在使用時，如圖3所示，當車輛被發(fā)動后，借著自動供油系統(tǒng)的控制，通常在一分鐘以內(nèi)引擎就會保持在滯速狀態(tài)，同時，車輛的發(fā)電機在引擎開始運轉(zhuǎn)的20秒以內(nèi)，就會開始有發(fā)電的能力，讓引擎的運轉(zhuǎn)不必使用車輛電池的電能，此時，燃油噴射機構(gòu)2內(nèi)的進氣閘門21處于關(guān)閉狀態(tài)，引擎靠自動供油系統(tǒng)及節(jié)氣門做滯速運轉(zhuǎn)，因此，同樣的，發(fā)電機也只做最低速的運轉(zhuǎn)，則藉發(fā)電機的電壓來控制的風(fēng)扇63也是做低轉(zhuǎn)速的運轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的風(fēng)壓較小，無法進入燃油噴射機構(gòu)2內(nèi)的進氣閘門21，此時風(fēng)扇63運轉(zhuǎn)所吸入的空氣，則積存于儲氣筒62內(nèi)被封閉形成的儲氣室625中，當駕駛?cè)瞬认掠烷T踏板做加油動作時，如圖5所示，此時進氣閘門21開啟的大小隨著加油踏板踏下的程度來決定，進氣閘門21被打開時，可立即將儲存于儲氣室625的空氣，由進氣閘門21送入汽缸，同時發(fā)電機被引擎快速的帶動運轉(zhuǎn)后，其產(chǎn)生的電壓會逐漸升高，經(jīng)控制器7可將風(fēng)扇63的轉(zhuǎn)速也提高，則在風(fēng)扇轉(zhuǎn)速隨之提高時，能由所連接的空氣吸入管8吸入空氣，強制送入已被打開的進氣閘門21，與燃油進入汽缸內(nèi)，由于從空氣吸入管8被吸入的空氣屬于外部的冷空氣，故其含氧量較高，在經(jīng)過儲氣筒內(nèi)的濾網(wǎng)64過濾后，能提供含氧量高且干凈的空氣與燃油混合，所形成的油氣在汽缸中壓縮時，經(jīng)測試可以獲得比傳統(tǒng)較高的空燃比，因此當油氣被點火爆炸時，引擎可以產(chǎn)生更大的動力。并且，因為油氣的空燃比高，經(jīng)點火爆炸時，不會發(fā)生燃燒不完全的情形，能夠避免汽缸有積碳的情形，減少汽缸的故障或發(fā)生爆震的情形，同時因噴射的油氣能完全燃燒，可以讓燃油有效的產(chǎn)生動力，達到省油的效果。
而且，因為系隨著引擎的轉(zhuǎn)速高低，再藉發(fā)電機的電壓來控制風(fēng)扇63的轉(zhuǎn)速，所以，可以依照加油量的多少，適時的以風(fēng)扇提供適量的空氣，因此在供給足量空氣的時間，與燃油噴射的時間上不會有時間差，則在車輛加油起步時，油氣在引擎內(nèi)產(chǎn)生的動力，可以依照加油量提供相對的動力，使車子的加速動作不致有遲滯的情形，自動變速箱能夠很順暢的換檔，則車輛可以很平穩(wěn)的加速前進，因此，車輛變速箱的齒輪盤就不會發(fā)生空轉(zhuǎn)，能避免變速箱損害的情況。另外，當車輛在高山上行進時，雖然，高山上的空氣中氧分較稀薄，但是，因為本發(fā)明在引擎轉(zhuǎn)速提高，發(fā)電機的電壓隨之升高時，就可依照燃油的噴射量，藉控制器7來控制風(fēng)扇63強制的提供適量的空氣，使車輛的引擎產(chǎn)生應(yīng)有的馬力，車輛就不會發(fā)生高山癥，不論爬坡或下坡，車輛在行駛時都可以依照加油的情況，獲得應(yīng)有的馬力，讓駕駛?cè)嗽诩铀贂r不會有失速的感覺，能夠使車子平穩(wěn)的加速前進。
另外，在不改變現(xiàn)有車輛的空氣過濾裝置的情形下，如圖6所示，則只需將固設(shè)有風(fēng)扇的機殼61，裝設(shè)于空氣濾清器4與燃油噴射機構(gòu)2之間，利用中空的連接管3做為儲氣室，利用空氣濾清器4來過濾空氣，在加油時，同樣可以時時的提供大量的空氣與燃油混合，讓引擎產(chǎn)生最佳動力。
權(quán)利要求
1.一種可提高引擎空燃比的方法，其特征在于在引擎的燃油噴射機構(gòu)前，利用風(fēng)扇吸入的空氣強制供給進入燃油噴射機構(gòu)內(nèi)，而該風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，則依照車輛的發(fā)電機產(chǎn)生的電壓高低來調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，使風(fēng)扇依照加油量所需提供相對數(shù)量的空氣，藉以提高引擎的空燃比。
2.權(quán)利要求1所述可提高引擎空燃比的方法所使用的裝置，包括汽缸、與汽缸相連的燃油噴射機構(gòu)、車輛的空氣吸入管，其特征在于所述燃油噴射機構(gòu)前設(shè)有氣流加速器，該氣流加速器包括一中空的機殼，機殼內(nèi)中空的信道中設(shè)有風(fēng)扇，機殼前側(cè)設(shè)有中空的儲器筒，儲氣筒中則崁設(shè)有濾網(wǎng)，儲器筒的前端與燃油噴射機構(gòu)端部的連接管相連，機殼后側(cè)通過吸氣管與所述空氣吸入管相通，機殼外部上方固設(shè)有一依照引擎的轉(zhuǎn)速調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的一種可提高引擎空燃比的裝置，其特征在于所述氣流加速器內(nèi)的風(fēng)扇可依照汽缸的大小裝設(shè)一個或一個以上。
4.如權(quán)利要求2所述的一種可提高引擎空燃比的裝置，其特征在于所述氣流加速器亦可僅為具有風(fēng)扇的機殼。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可提高引擎空燃比的方法及其裝置，其主要是在車輛的燃油噴射機構(gòu)前設(shè)一具有風(fēng)扇的氣流加速器，該氣流加速器的風(fēng)扇則利用車輛的發(fā)電機控制其轉(zhuǎn)速，可根據(jù)引擎的轉(zhuǎn)速提供相對于空燃比所需的空氣量，該強制供給的空氣，可以達到提高引擎空燃比，使引擎具有省油以及產(chǎn)生最有效率的動力的目的。
文檔編號F02D41/00GK1789681SQ20041004705
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者楊京育 申請人:楊京育, 張金福