背景技術:
用于生產電力的發電機是眾所周知的,并且已經可商購多年。這些裝置通常包括內燃機。它們適于通過標準的雙管腳或三管腳插塞接收器,以120或240伏、以及50至60hz提供交流電(ac)電力;還常見的是用于為鉛酸電池充電的額外的12伏dc電源端口。可用僅使用汽油或僅使用重質燃料的裝置,重質燃料如jp-8、柴油、噴氣燃料或煤油。
汽油具有低閃點(小于-20℃)和高自燃溫度(大于200℃)。在操作中,汽油需要適當的空氣燃料比和火花來促使并保持點火。節氣門和/或燃料注射器用于測量在操作期間吸入發動機氣缸的燃料/空氣混合物。汽油的低閃點和揮發性允許在低于冷凍的溫度下啟動火花點火發動機,允許通常在-20℃至55℃之間的寬范圍的溫度下操作。為了獲得可接受的效率,對于僅使用汽油的發動機,壓縮比為8:1至12:1是期望的,其足夠低以允許發動機的手動拉動啟動和由鋁制成的簡單輕量便攜式發動機裝置的構造。
便攜式汽油發電機具有簡單的設計,以保持輕便、成本低和耐用。這種裝置包括具有用于混合空氣和燃料的化油器的發動機,并且不包括燃料注射器。化油器噴射器控制離開化油器的空氣-燃料混合物中存在的最大量的燃料,并且阻氣門用于減少空氣-燃料混合物中的空氣量,用于啟動發動機。選擇噴射器的大小,以在典型的條件下,例如25℃環境溫度和海平面海拔,在發動機的最大功率下提供良好的性能。當發動機的環境偏離這些典型的條件時,發動機的性能發生變化。如果環境偏離太多,則不可能正確地操作發動機,除非使用不同的噴射器來增加空氣-燃料比。例如,在5000英尺以上的海拔,大多數小型便攜式汽油發電機將不工作,除非在裝置中安裝了不同的噴射器。諸如在現代汽車中找到的更先進的發動機使用氧傳感器和燃料注射器來增加空氣-燃料混合物中的空氣,使得發動機在高海拔和高于正常環境溫度下將有效地運行。因此,為了使用可以在諸如不同海拔的各種條件下使用的小型便攜式發電機,還必須具有用于打開發電機和移除現有噴射器的可用的適當工具,不同尺寸的噴射器的選擇,用于對于每個海拔選擇正確噴射器的適當圖表,以及用于確定發電機將運行的海拔的地圖或海拔計。此外,在小型便攜式汽油發電機中更換噴射器是多少有點復雜的操作,包括打開發動機和處理已經暴露于汽油的部件,這對于典型的消費者來說是不希望的,特別是在將使用發電機的位置中。
技術實現要素:
在第一方面,本發明是一種簡單的發動機,包括(1)氣缸和氣缸中的火花塞;(2)化油器,流體地連接到氣缸;(3)主進氣路徑,將大氣與化油器流體地連接;(4)化油器旁路進氣路徑,將氣體與氣缸流體地連接而不穿過化油器;以及(5)沿著化油器旁路進氣路徑的閥,用于控制通過化油器旁路進氣路徑的空氣流動。
在第二方面,本發明是一種包括簡單發動機的發電機。
在第三方面,本發明是一種靈活燃料發電機,其包括簡單的發動機。
在第四方面,本發明是一種運行簡單發動機的方法,包括向化油器供應空氣和燃料以產生空氣燃料混合物;將空氣-燃料混合物供應到氣缸;向氣缸供應額外的空氣;以及點燃氣缸中的燃料以驅動發動機。額外的空氣不穿過化油器。
在第五方面,本發明是一種發電方法,包括通過該方法運行簡單的發動機。簡單的發動機是發電機的一部分。
在第六方面,本發明是一種簡單的發動機,其包括:(i)氣缸和氣缸中的火花塞;(ii)化油器,流體地連接到氣缸;(iii)主進氣路徑,將大氣與化油器流體地連接;以及(iv)化油器旁路。化油器旁路包括(a)流體地連接到空氣的入口管;(b)流體地連接到入口管的閥,以及(c)流體地連接到氣缸的出口管。化油器旁路繞過化油器提供空氣到氣缸。
在第七方面,本發明是從簡單的發動機制造改進的發動機的方法。簡單的發動機具有氣缸,氣缸中的火花塞,流體地連接到氣缸的化油器和將空氣流體地連接到化油器的主進氣路徑。該方法包括向簡單發動機添加化油器旁路。化油器旁路包括(a)流體地連接到空氣的入口管;(b)流體地連接到入口管的閥;以及(c)流體地連接到氣缸的出口管。化油器旁路繞過化油器提供空氣到氣缸。
定義
重質燃料包括柴油燃料,柴油1,柴油2,煤油,jp-8,jp-5,f-76,df2航空燃料和生物柴油。重質燃料或汽油臨時與大量的潤滑劑(如油)混合,以形成用于不含潤滑劑的二沖程發動機的燃料-潤滑劑混合物。優選地,不存在重質燃料或汽油作為這種燃料-潤滑劑混合物。
柴油燃料包括柴油1,柴油2,jp-8,jp-5,f-76,df2航空燃料和生物柴油。柴油燃料不包括煤油。
氣態低閃點燃料包括氫氣,合成氣,丙烷和丁烷。
低沸點低閃點燃料包括乙醚和汽油。這些燃料的沸點為15-50℃,閃點低于0℃。
燃料包括具有高閃點和低自燃溫度的重質燃料,氣態低閃點燃料,低沸點低閃點燃料和其他高閃點和高自燃燃料如甲醇,乙醇和異丙醇。燃料可以包含添加劑,以例如改善燃燒或減少排放。
“便攜式汽油發電機”是如下的發電機,其具有內燃機并包括拉動啟動器和化油器,并且使用火花點燃發動機中的燃料,并且優選地不包括用于啟動發動機的電池。發動機中使用的壓縮比大于8.0:1,更優選地為8.1:1至12.0:1。優選地,發動機是空氣冷卻的,具有一個或多個鋁制氣缸,并且使用固定的火花塞點火定時。優選地,發動機是4循環、50cc發動機。便攜式汽油發電機的示例包括yamaha逆變器ef1000is、ef2000is和ef2000ish以及本田eu1000i、eu2000i和eb2000l
在發動機操作的情況下,術語“等溫的”或“等溫地”意味著一個或多個氣缸的溫度在所需的溫度范圍內保持基本均勻,而與發動機rpm或環境外部溫度無關。
“步降式氣體調節器”是如下的氣體調節器,其在0.5至1psi的壓力下輸送氣體,僅供給吸入氣體。這些調節器的示例以品牌名稱“garretson”出售。
術語“發動機”是指內燃機,其至少包括氣缸,在氣缸內移動的活塞,火花塞,到氣缸的燃料空氣入口,從氣缸的排氣出口以及隨活塞移動的驅動軸。術語“簡單的發動機”是指包括化油器、固定噴射器并且不包括燃料注射器的發動機。
術語“運行燃料”是指用于運行發動機的燃料,而術語“啟動燃料”是指用于啟動發動機的燃料。
術語“進氣路徑”包括主進氣路徑和化油器旁路進氣路徑二者。進氣路徑將發電機外部的大氣流體地連接到發動機,以供應用于燃料燃燒的空氣。“主進氣路徑”是在進入氣缸之前穿過化油器的進氣路徑。“化油器旁路進氣路徑”是在不穿過化油器的情況下向氣缸提供空氣的進氣路徑。主進氣路徑和化油器旁路進氣路徑可以共享每個路徑的部分,例如兩個進氣路徑可以共享在分開成分離的路徑之前通過空氣過濾器的共同進氣口。
附圖說明
圖1和2示出了具有包括化油器旁路進氣路徑的簡單發動機的靈活燃料發電機。
圖3示出了靈活燃料發電機的啟動模塊。
圖4示出了靈活燃料發電機的啟動燃料外殼。
圖5和6分別示出了靈活燃料發電機的具有和不具有啟動燃料箱的啟動模塊的內部。
圖7和8示出了靈活燃料發電機的后部的兩種構造,提供了靈活燃料發電機的熱控制器的細節。
圖9是具有包括化油器旁路進氣路徑的簡單發動機的靈活燃料發電機的分解視圖。
圖10示出了圖9所示的靈活燃料發電機的分解視圖的一部分。
圖11示出了化油器旁路。
圖12是在沒有化油器旁路進氣路徑(“未優化”)或具有化油器旁路進氣路徑并且閥打開以最大化效率(“優化”)的情況下,在正常和經濟模式下以jp-8燃料運行的2kw靈活燃料發電機的燃料消耗的曲線圖。
圖13是沒有化油器旁路進氣路徑(正方形)或具有化油器旁路進氣路徑(三角形)的(其中閥打開以最大化效率),具有固定噴射器的以jp-8燃料運行的1kw靈活燃料發電機的co排放的曲線圖。虛線代表美國epa對50cc發動機的限制。
圖14是沒有化油器旁路進氣路徑(正方形)或具有化油器旁路進氣路徑(三角形)的(其中閥打開以最大化效率),具有固定噴射器的以jp-8燃料運行的1kw靈活燃料發電機的燃燒效率的曲線圖。
具體實施方式
最近開發了可以在汽油和重質燃料(如jp-8)上操作的小型便攜式發電機(以下簡稱為“靈活燃料發電機”):見國際申請公開no.wo2013/103542。該發電機包括簡單的發動機,并且類似于小型便攜式汽油發電機,但已被設計為在120-180℃的溫度范圍內運行。該裝置還包括啟動模塊,啟動模塊通過進氣口將少量的低沸點低閃點燃料輸送到化油器,用于啟動發動機。該發電機適用于可能無法提供汽油的遠程現場。然而,因為該發電機使用具有噴射器的化油器,所以在不改變噴射器的情況下它不能在高海拔正常工作,如具有簡單發動機的其它發電機一樣。
本發明基于這樣的發現,包含將大氣與氣缸流體地連接并繞過化油器的化油器旁路進氣路徑允許提高進入氣缸的空氣-燃料比。該提高的空氣-燃料比可以用于補償在高海拔和/或在高環境溫度下在大氣中降低的氧濃度。利用沿著化油器旁路進氣路徑的閥,由用戶手動操作或通過聯接到氧傳感器自動操作,可以向氣缸提供提高的空氣-燃料比,以補償遇到的任何高度和/或溫度,而不需要切換化油器噴射器所需的設備和人力。該化油器旁路進氣路徑可以通過向簡單發動機添加化油器旁路而被包括在任何簡單的發動機上。具有簡單發動機的裝置的示例包括發電機,例如小型便攜式發電機;割草機;吹葉機;沒有燃油注射器的電機循環;輕便摩托車;atv;和越野車。
令人驚訝的是,即使化油器旁路進氣路徑在化油器已經準備空氣-燃料混合物之后的點處供應空氣,發動機仍然平穩運行。更令人驚訝的是,當發動機是靈活燃料發電機的一部分并且燃料是重質燃料(例如不像汽油那樣揮發的柴油)時,也是如此。
令人驚訝和意想不到的好處是,即使在當發電機沒有包括化油器旁路的條件下(環境溫度和海拔),沿著化油器旁路進氣路徑的閥的調節也可用于顯著提高具有簡單發動機的發電機的效率。燃料效率提高約30%,發電機的排放量減少約30%,這取決于裝置中使用的燃料。當添加化油器旁路進氣路徑時,在包含簡單發動機的任何裝置中將預期這種改進水平。此外,改進還延伸到減少發動機中的碳沉積物,減少諸如換油和更換火花塞的維護。更少的煙灰顆粒也降低了更換火花塞的頻率。
圖11示出了用于在簡單的發動機中提供化油器旁路進氣路徑的化油器旁路100。化油器旁路包括入口管112,具有手柄(處于打開位置的110)的閥108和出口管114。如圖所示,出口管通過襯墊間隔件102提供空氣。出口管可以包括多個部件;如圖所示,它包括第一管106和第二管104。類似地,入口管也可以包括第一管和第二管。當安裝在汽油發電機中時,間隔件位于化油器和氣缸之間。入口管和出口管及其部件可以由金屬或塑料制成,但優選地由能夠承受發動機那些部件中遇到的溫度的材料制成。例如,第一管可以是黃銅,第二管可以是橡膠,并且入口管可以是橡膠。盡管襯墊間隔件可以是塑料材料,例如酚醛樹脂,但優選地間隔件是金屬,例如黃銅。優選地,在靈活燃料發電機的情況下,襯墊間隔件可以是厚度為3/8英寸的黃銅,閥可以是1/4英寸的球閥,并且進入襯墊間隔件的管可以是具有5/16英寸外徑(o.d.)、以30度角切向氣缸的黃銅。
化油器旁路的引入產生由化油器旁路定義的化油器旁路進氣路徑。這種化油器旁路可以用于將化油器旁路進氣路徑添加到任何簡單的發動機中,包括發電機中的那些,例如小型便攜式發電機(汽油或靈活燃料);割草機;吹葉機;沒有燃油注射器的電機循環;輕便摩托車;atv;和越野車。
在使用中,用戶可以在阻氣門(choke)關閉的情況下啟動發動機,然后打開阻氣門,然后調節化油器旁路的閥,從關閉位置啟動。在聽發動機的同時,閥緩慢打開,直到發動機開始濺射(例如,氣缸中活塞的運動變得不規則)。這表明燃料太貧瘠(即空氣-燃料比太大)。然后緩慢關閉閥,直到發動機平穩運行,并且濺射停止,表明空氣燃料比已被選擇以獲得最大效率。可替代地,閥的運動可以通過聯接到氧傳感器來實現自動化,使用氧傳感器以與使用燃料注射器相同的方式確定何時已經選擇了期望的空氣-燃料比以獲得最大效率。
入口管可以直接從發電機外部吸入空氣,或者可以從與主進氣路徑共用的進氣路徑吸入空氣。優選地,入口管吸入已經過濾的空氣,例如從空氣過濾器的后面吸入空氣,空氣過濾器還過濾用于主進氣路徑的空氣。如果入口管直接從發電機外部吸入空氣,則可能需要一些過濾器,收縮或擋板,以防止通過化油器旁路將太多的空氣吸入氣缸。
包括本申請的發動機的發電機可以通過修改便攜式汽油發電機或靈活燃料發電機來制造,其中便攜式汽油發電機例如yamaha逆變器ef1000is,
ef2000is和ef2000ish,以及本田eu1000i,eu2000i和eb2000i。在這種情況下,化油器旁路用于產生化油器旁路進氣路徑,其通過閥從空氣過濾器后部吸入空氣,并通過安裝化油器旁路進入將化油器與氣缸分離的襯墊間隔件。
發電機可以可選地包括啟動模塊。啟動模塊包括啟動燃料箱保持器和啟動燃料管線,用于將啟動燃料箱流體地連接到進氣路徑(主進氣路徑或化油器旁路進氣路徑或兩個進氣路徑的公共部分)。優選地,啟動模塊包括:啟動燃料箱,包含優選地被加壓的低沸點低閃點燃料,例如通常作為啟動流體可用的加壓乙醚噴霧罐;啟動燃料分配器,用于分配低沸點低閃點燃料,例如噴霧帽或小型機械液體泵;啟動燃料外殼,具有用于進入啟動燃料分配器的啟動燃料按鈕通道、用于防止低沸點低閃點燃料的意外分配的啟動燃料按鈕蓋、用于將啟動燃料外殼附接在啟動燃料箱上的外殼螺栓孔。當存在時,外殼可以通過螺栓附接到維護面板。優選地,啟動燃料箱保持器附接到發電機殼體,例如到維護面板上。啟動燃料箱保持器可以是夾子(如圖6所示)、膠帶或帶子。
優選地,發電機包括沿著進氣路徑(主進氣路徑和/或化油器旁路進氣路徑或兩個進氣路徑的公共部分)的空氣過濾器。當存在啟動燃料模塊時,還存在啟動燃料管線,其可以是耐低沸點低閃點燃料的損壞或化學反應的簡單塑料管,并且優選地將低沸點低閃點燃料作為霧輸送到空氣過濾器的空氣出口側(背面)或空氣過濾器和氣缸之間的一些其他點。
低沸點低閃點燃料優選為乙醚,例如啟動流體。優選地,低沸點低閃點燃料存在于啟動燃料箱中,更優選地作為加壓流體。特別地啟動流體形式的乙醚是特別優選的(例如,具有氣缸潤滑劑的
0.1至10.0克,更優選地0.3至3.0克,包括1.0、1.5、2.0和2.5克的低沸點低閃點燃料足以啟動發動機并維持重質燃料的燃燒。因為低沸點低閃點燃料沿進氣路徑設置,所以它將作為蒸汽進入發動機。發動機將以來自主燃料箱的任何液體燃料和來自進氣路徑的燃料蒸汽的組合來啟動和運行。當低沸點低閃點燃料蒸發時,它將允許發電機自動快速轉換為僅來自主燃料箱的液體燃料。
任何重質燃料、汽油或酒精和混合物都可用作來自主燃料箱的液體燃料。作為變型,燃料是柴油。優選地,重質燃料是jp-8。可能需要調節發電機中的噴射器的尺寸以補償液體燃料的粘度和主燃料箱中液體燃料的預期溫度。由于重質燃料的較快的火焰速度,與汽油發動機相比,可能需要延遲火花塞點火時機。主燃料箱流體地連接到發動機,并將液體燃料輸送到化油器。
可選的熱控制器調節通過發電機的冷卻劑流量。優選地,冷卻劑是空氣。例如,空氣風扇可以將空氣拉動通過發電機并且在氣缸的外部之上,以冷卻氣缸,然后排出冷卻空氣出口。在這種構造中,熱控制器可以是在沿著冷卻空氣路徑的任何點處的可以中斷空氣流量的金屬或塑料的可移動片(熱門)。可以移動熱控制器以增加或減小冷卻空氣出口的尺寸。在替代配置中,擋板可用于增加或減小冷卻空氣出口或入口或沿著冷卻空氣路徑的尺寸。在另一替代配置中,熱控制器可以是聯接到溫度傳感器或恒溫器的風扇或泵,其增加或減少冷卻劑流量以將溫度保持在期望的溫度范圍內。
可選地,使用諸如熱門的熱控制器將氣缸的溫度保持在120-180℃,優選地130-175℃,更優選地150-170℃,例如155-165℃。如果溫度太低或太高,可以使用熱控制器來增加或減少冷卻液的流量。發電機的溫度優選地是氣缸的溫度,其可以使用熱電偶溫度傳感器(例如,可從trailtech獲得的火花塞溫度傳感器)在火花塞處方便地測量。
可選地,發電機可以具有全氣缸冷卻。在具有全氣缸冷卻的發電機中,可以保持發動機的等溫操作。優選地,氣缸包括保持發電機重量低的鋁(即,發動機缸體包括鋁),并且由于鋁的高導熱性,保持發動機的等溫運行。優選地,全氣缸冷卻包括在燃料入口和/或排氣出口處冷卻氣缸。通過使用諸如3/8英寸黃銅襯墊間隔件的導熱襯墊間隔件,可以在較大的發電機(和較大的簡單發動機)中實現全氣缸冷卻。這種襯墊間隔件特別適用于在yamaha逆變器ef2000ish以及本田eu2000i和eb2000i以及類似的5kw裝置中提供全氣缸冷卻。
確定發動機是否在120-180℃的等溫范圍內運行并具有全氣缸冷卻,可以如下進行。發動機的溫度例如通過附接到墊圈的熱電偶在火花塞處被測量,其中它被擰入發動機缸體中。然后發動機以jp-8燃料運行。如果發動機在至少5分鐘的時間段內不爆震,并且發動機的溫度保持在120-180℃,則在這段時間內,發動機在120-180℃等溫運行。此外,在5分鐘時間段內的這種運行證實發動機具有全氣缸冷卻。在具有多個氣缸的發動機的情況下,如果在5分鐘的時間段內每個火花塞的溫度保持在120-180℃,并且不發生爆震,則在該時間段期間,發動機在120-180℃等溫運行;此外,在5分鐘時間段內的這種運行證實發動機具有全氣缸冷卻。全氣缸冷卻的示例是yamaha逆變器ef1000is,其允許空氣在燃料入口和/或排氣出口處冷卻氣缸。
優選地,氣缸的壓縮比大于8.0:1,例如8.1:1至12:1或10:1,包括8.2:1、8.3:1、8.4:1、8.5:1、8.6:1、8.7:1、8.8:1、8.9:1、9.0:1和9.5:1。優選地,發動機是空氣冷卻的,具有鋁缸體并且使用固定的定時。優選地,發動機是4循環、50cc發動機。
靈活燃料發電機可以通過修改如國際申請公開no.wo2013/103542中所述的便攜式汽油發電機(例如yamaha逆變器ef1000is)來制造,其是空氣冷卻的,具有鋁缸體,使用固定的定時,并且是4循環、50cc發動機,壓縮比為8.2:1。附圖示出了這種靈活燃料發電機,其包括化油器旁路進氣路徑。如圖所示,添加啟動模塊,其將低沸點低閃點燃料(例如乙醚)輸送到空氣過濾器的背部。熱控制器添加到發電機后部。添加溫度顯示器,其顯示火花塞的溫度。通過將火花點火線圈從其原始位置順時針移動,固定的火花塞點火定時被延遲。添加化油器旁路,以提供化油器旁路進氣路徑。當也存在具有啟動燃料分配器的啟動燃料箱,并且在主燃料箱中存在諸如jp-8燃料的重質燃料時,則可以通過首先將分配器按壓1至3秒來啟動發電機。然后,拉動啟動器用于啟動發電機,其中熱門阻擋大部分冷卻空氣出口。一旦溫度顯示器的溫度達到120-180℃,可以調節熱門以保持該溫度。發電機的設計不需要等溫運行的修改,因為發電機具有全氣缸冷卻。單罐
在也被修改為使用降壓調節器將氣態低閃點燃料直接接收到化油器中的這種改進的便攜式汽油發電機的情況下,可以僅使用氣態低閃點燃料來啟動發電機。一旦達到120-180℃的溫度,就可以將燃料供應切換到來自使用氣態低閃點燃料作為啟動燃料并且使用重質燃料作為運行燃料的主燃料箱的諸如柴油的重質燃料。然而,與低沸點低閃點燃料相比,需要更大量的氣態低閃點燃料以維持燃燒,并且必須由用戶進行到主燃料箱的切換。
附圖中示出了包括具有本申請的化油器旁路進氣路徑的簡單發動機的靈活燃料發電機的示例。
圖1和圖2示出了具有化油器旁路的靈活燃料發電機10。發電機包括發電機殼體14,其封閉發電機發動機(未示出)。來自發電機發動機的排氣通過排氣出口(未示出)排出,然后通過附接到排氣出口的排氣軟管12。發電機殼體包括維護面板16和加油端口22。附接到維修門的是啟動模塊18。發電機殼體上的溫度顯示器20顯示發電機發動機的內部溫度。輔助顯示器24顯示其他信息,例如發電機已經運行的時間長度。用于手動啟動發動機的拉動啟動器26通過發電機殼體。控制面板28存在于發電機殼體上,并且包括電插頭接收器、啟動和停止按鈕以及用于控制發電機運行的其他控制。還示出了位于殼體外部的閥(108,未示出)的手柄(110處于打開位置,116處于關閉位置)。具有空氣過濾器118的開口將空氣直接提供到入口管(112,未示出)。
圖3示出了啟動模塊18。啟動模塊附接到維護面板16。啟動模塊包括啟動燃料外殼30,其具有啟動燃料按鈕蓋32和啟動燃料按鈕通道34。還示出了用于將啟動燃料外殼附接到維護面板的外殼螺栓36和36。圖4示出了啟動燃料外殼30。啟動燃料外殼30具有啟動燃料按鈕蓋32和啟動燃料按鈕通道34。還示出了用于外殼螺栓的外殼螺栓孔38和38。
圖5和圖6示出了分別具有和不具有啟動燃料箱的啟動模塊,其中移除了啟動燃料外殼。示出了維護面板16。附接到面板的是啟動燃料箱保持器40和40,用于保持啟動燃料箱48。啟動燃料分配器42可以附接到啟動燃料箱,以分配啟動燃料。附接到啟動燃料分配器并通過維護面板的啟動燃料管線44將啟動燃料運輸到發電機的進氣路徑。還示出了附接到維護面板的外殼螺栓突片46和46,用于接收用于將啟動燃料外殼附接到發電機殼體的維護面板的外殼螺栓。
圖7和8示出了靈活燃料發電機的后部的兩種構造,提供了熱門的細節。在這些附圖中示出的是發電機殼體14,排氣端口58,排氣軟管12附接到排氣端口58。熱門50通過卡扣56和56在冷卻空氣出口54上可滑動地附接到發電機殼體的后部。在圖7中,熱門幾乎完全阻擋了冷卻空氣出口,而在圖8中,熱門只阻擋了冷卻空氣出口的一小部分。
圖9是具有化油器旁路的靈活燃料發電機10的分解視圖。這里,發電機殼體14已被分開以示出另外隱藏的元件。與圖1所示的靈活燃料發電機不同,化油器旁路進氣路徑從空氣過濾器62后方吸入空氣。空氣過濾器殼體包括前面板60和后面板64,并且空氣過濾器62位于這兩個面板之間;這些元件是進氣路徑(化油器旁路進氣路徑和主進氣路徑)的一部分。空氣進入發電機,并且通過后面板的下部被拉動到前面板的下部,然后沿著前面板向上并通過空氣過濾器,最后從后面板的上部的背部出來用于主進氣路徑,或進入化油器旁路的入口管112。如該圖所示,為了構成部件與發動機的其它部件的關系的清楚,化油器旁路被分離成構成部件。化油器旁路進氣路徑包括入口管112,并且跟隨進入閥108(圖中僅示出了閥的手柄(處于打開位置中的110和處于關閉位置的116)),并且然后進入第一管106和第二管104,最后進入襯墊間隔件102。圖中還示出了啟動燃料管線44,其具有向空氣過濾器的背部(即,空氣過濾器的面向后面板的側面)輸送啟動燃料的出口端。盡管在圖9中未示出,啟動燃料管線的入口端附接到啟動燃料分配器,在啟動燃料箱和進氣路徑之間形成流體地連接。通過激活啟動燃料分配器,例如通過按壓啟動燃料分配器的頂部,啟動燃料被分配到空氣過濾器的背部。冷卻劑(在該裝置中,空氣)流過氣缸68,包括在燃料入口63處和排氣出口65處的氣缸部分。圖9還示出了火花塞66,溫度傳感器67(其測量火花塞處的溫度并連接到溫度顯示器),化油器69和主燃料箱74。
圖10示出了圖9所示的靈活燃料發電機的分解視圖的一部分的細節。示出的是氣缸68,風扇72和火花點火線圈70。火花點火線圈的位置控制火花塞的定時,因為它通過風扇(其連接到驅動軸)上的磁體與驅動軸的運動聯接;當風扇旋轉時,磁體致動火花點火線圈。由于火花點火線圈與火花塞電連接,所以當火花點火線圈被致動時,通過氣缸內的火花塞產生火花。此外,風扇將空氣拉動通過發電機并且在氣缸的外部拉動,以冷卻氣缸,然后排出冷卻空氣出口。如圖9更清楚地示出的,氣缸的外部包括沿著外部整個長度的冷卻片,使得氣缸在頂部和底部均被冷卻,因此具有全氣缸冷卻。
示例
示例1:具有簡單發動機的發電機,其被修改為包括化油器旁路進氣路徑的靈活燃料發電機。
yamaha逆變器ef1000is被修改為包括化油器旁路,啟動模塊和熱控制器(熱門),如圖所示。
此外,使用較大的化油器噴射器,并且火花塞點火定時被延遲。
示例2:以jp-8燃油運行的2kw的靈活燃料發電機的燃油效率。
圖12是在沒有化油器旁路進氣路徑(“未優化”)或具有化油器旁路進氣路徑并且閥打開以最大化效率(“優化”)的情況下,在正常和經濟模式下以jp-8燃料運行的2kw靈活燃料發電機的燃料消耗的曲線圖。
示例3:1kw靈活燃油發電機的燃燒效率和co排放。
圖13是沒有化油器旁路進氣路徑(正方形)或具有化油器旁路進氣路徑(三角形)的(其中閥打開以最大化效率),具有固定噴射器的以jp-8燃料運行的1kw靈活燃料發電機的co排放的曲線圖。虛線代表美國epa對50cc發動機的限制。
圖14是沒有化油器旁路進氣路徑(正方形)或具有化油器旁路進氣路徑(三角形)的(其中閥打開以最大化效率),具有固定噴射器的以jp-8燃料運行的1kw靈活燃料發電機的燃燒效率的曲線圖。