專利名稱：一種天然氣單燃料發動機的燃料噴射機構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于天然氣單燃料發動機技術領域，具體地說是一種天然氣單燃料發 動機的燃料噴射機構。
背景技術：
隨著能源的日益枯竭和環境污染問題的逐年嚴重，世界各國對節能環保問題越來 越重視。汽車工業在其發展的100多年內，雖然在節能、污染、排放和其他若干方面都取得 了顯著的改善和長足的進步，但是其尾氣排出的污染物仍是當今地球大氣的主要污染源。 汽車行業消耗了世界石油產量的很大一部分，在此大背景下世界各國對混合動力車技術的 研究也越來越重視，各大汽車廠家紛紛投入大量資金進行各種替代燃料轎車的開發，以天 然氣作為燃料的轎車應運而生。天然氣以每年約12%的高速增長，成為全球增長最迅猛的 能源行業之一，將成為石油之后下一個全球爭奪的熱門能源商品。為保證能源供應多元化 和改善能源消費結構，國家越來越重視天然氣轎車的開發，而天然氣發動機作為天然氣轎 車的核心技術，更是受到廣泛的關注和高度的重視。發明內容本實用新型的目的是在傳統單燃料發動機基礎上提供一種天然氣單燃料發動機 的燃料噴射機構。本實用新型的目的是這樣實現的它包括有發動機進氣歧管本體，燃氣噴嘴，進氣 歧管安裝孔，其特征是在靠近發動機進氣歧管安裝座的進氣門位置上設置有助于混合氣 充分混合的燃氣噴嘴；所述的燃氣噴嘴包括有一燃氣噴嘴外殼，在燃氣噴嘴外殼的前端設 置一帶有閥座的針閥，在針閥后端設有彈簧，與彈簧對應的燃氣噴嘴外殼上設置有銜鐵及 電磁線圈。所述的燃氣噴嘴安裝在汽油發動機噴油嘴的位置上。在如上所述電磁線圈的兩端分別串聯有一低位開關和高位開關。相對于常規然氣單燃料發動機的燃油噴射方式，該本實用新型具有以下優點1、噴嘴具有非常高的響應速度，開全響應時間僅為0.8ms。非常適合高速發動機以 及高精度燃氣量控制的需求。噴嘴的電控單元通過監測發動機各種傳感器的信號，以及來 自電子油門踏板位置傳感器輸出的駕駛員操作指令，經控制核心單片機運算后對噴油關鍵 參數進行控制，在保證車輛較好排放和燃氣消耗的同時提供良好的起動和駕駛性能。2、本結構與其傳統的天然氣發動機不同，取消了發動機的天然氣進氣孔，采用天 然氣專用噴氣嘴；安裝的位置也不在進氣歧管上而是汽油發動機噴油嘴的位置。3、.噴氣嘴安裝位置更加接近發動機進氣門，使得噴氣效率明顯提高，有助于混合 氣的充分混合，提高燃燒效率。
圖1是本實用新型的立體展開結構示意簡圖；圖2是本實用新型的天然氣噴氣嘴結構示意簡圖；圖3是本實用新型的天然氣噴嘴工作模式原理框圖；圖4是本實用新型的天然氣噴嘴電脈沖寬度信號驅動方式原理簡圖。下面將通過實例對本實用新型作進一步詳細說明，但下述的實例僅僅是本實用新 型其中的例子而已，并不代表本實用新型所限定的權利保護范圍，本實用新型的權利保護 范圍以權利要求書為準。
具體實施方式
實例1由圖1-2所示，圖中的4為發動機進氣歧管，在靠近進氣門的位置上設有燃氣噴嘴 安裝座2，在靠近發動機進氣歧管安裝座2的進氣門位置上設置有助于混合氣充分混合的 燃氣噴嘴1 ；所述的燃氣噴嘴1包括有一燃氣噴嘴外殼109，在燃氣噴嘴外殼109的前端設 置一帶有閥座103的針閥102，在針閥102后端設有回位彈簧101，與回位彈簧101對應的嵌 入燃氣噴嘴外殼109上嵌入有銜鐵107及電磁線圈108。別外，圖中的104為針閥噴孔，105 為閥座的護套，106為針閥102限位針閥102及回位彈簧101的擋塊。圖1中的3為進氣歧 管安裝孔。本結構的噴氣嘴安裝位置如圖1、2所示，即在傳統汽油發動機噴油嘴位置，更加 接近發動機進氣門，使得噴氣效率明顯提高，有助于混合氣的充分混合，提高燃燒效率。天然氣噴嘴的工作模式如圖3所示，這是一個閉環的控制系統。傳感器采集發動 機的工作狀態和駕駛員指令發出反饋信號；電控單元接收到傳感器的反饋信號，按照發動 機本身的控制邏輯，發出指令，即電脈沖驅動(PWM)信號；電磁線圈108接收電脈沖驅動 (PWM)信號后產生電磁力，電磁力控制銜鐵107并且使針閥102克服彈簧101彈力移動，從 而打開針閥102和閥座103間的孔隙，天然氣噴出；根據PWM信號的變化，控制燃氣噴嘴不 同的開啟和關閉時刻，從而得到不同的燃料噴射時間和噴射量；整個過程由電源模塊單元 提供電源。如圖4所示天然氣噴嘴采用電脈沖(PWM)驅動信號方式，PWM脈沖的高位脈寬直 接反映了天然氣的噴射量，天然氣噴射的有效脈寬考慮到電磁閥開啟、關閉的滯后時間。噴 嘴驅動采用高位和低位開關的驅動方式，噴嘴打開的維持電流由低位開關持續時間決定， 高位開關控制噴嘴打開電流的最大數值，噴嘴驅動電流為4A，而維持電流為1A。噴嘴驅動 電路和波形如圖所示，此種驅動方式可最大限度降低燃氣噴嘴的功耗，增加噴嘴的壽命和 可靠性。
權利要求1.一種天然氣單燃料發動機的燃料噴射機構，它包括有發動機進氣歧管本體，燃氣噴 嘴，進氣歧管安裝孔，其特征是在靠近發動機進氣歧管安裝座的進氣門位置上設置有助于 混合氣充分混合的燃氣噴嘴；所述的燃氣噴嘴包括有一燃氣噴嘴外殼，在燃氣噴嘴外殼的 前端設置一帶有閥座的針閥，在針閥后端設有彈簧，與彈簧對應的燃氣噴嘴外殼上設置有 銜鐵及電磁線圈。
2.根據權利要求1所述的天然氣單燃料發動機的燃料噴射機構，其特征是燃氣噴嘴 安裝在汽油發動機噴油嘴的位置上。
3.根據權利要求1所述的天然氣單燃料發動機的燃料噴射機構，其特征是在所述電 磁線圈的兩端分別串聯有一低位開關和高位開關。
專利摘要一種天然氣單燃料發動機的燃料噴射機構，它包括有發動機進氣歧管本體，燃氣噴嘴，其技術要點是在靠近發動機進氣歧管安裝座的進氣門位置上設置有助于混合氣充分混合的燃氣噴嘴；所述的燃氣噴嘴包括有一燃氣噴嘴外殼，在燃氣噴嘴外殼的前端設置一帶有閥座的針閥，在針閥后端設有彈簧，與彈簧對應的燃氣噴嘴外殼上設置有銜鐵及電磁線圈。燃氣噴嘴的電控單元通過監測發動機各種傳感器的信號，以及駕駛員操作指令，經單片機運算后對噴油參數進行控制，在保證車輛較好排放和燃氣消耗的同時提供良好的起動和駕駛性能。燃氣噴嘴安裝在汽油發動機噴油嘴的位置，更加接近發動機進氣門，使得噴氣效率明顯提高，有助于混合氣的充分混合，提高燃燒效率。
文檔編號F02M61/14GK201826977SQ201020581949
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者喬昌盛, 單紅艷, 張毅, 張玉龍, 曲春雨, 解本新 申請人:華晨汽車集團控股有限公司