專利名稱：微機(jī)控制柴油機(jī)多點(diǎn)噴射lpg/cng系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微機(jī)控制柴油機(jī)多點(diǎn)噴射LPG/CNG系統(tǒng)，它不僅能實(shí)現(xiàn)按最佳空燃比噴射燃燒LPG/CNG，而且還能實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)在各運(yùn)行工況下全部實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制，尤其能提高柴油機(jī)的動(dòng)力性能和使尾氣排放達(dá)到歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，成為燃燒柴油、LPG/CNG一體化的柴油機(jī)。
目前國(guó)內(nèi)使用的車用LPG/CNG燃燒系統(tǒng)基本上都是采用自吸式混合器，這種自吸式混合器不能實(shí)現(xiàn)可燃混合氣的最佳空燃比，不能滿足內(nèi)燃機(jī)各種工況對(duì)混合氣濃度的要求，特別是非穩(wěn)定工況下混合氣濃度的要求，這種系統(tǒng)還存在著氣體燃料供給量與內(nèi)燃機(jī)排氣量很難匹配，加速性能不佳，動(dòng)力性能下降等不可克服的缺點(diǎn)，并且只限于汽油機(jī)，而柴油機(jī)燃燒LPG/CNG在國(guó)內(nèi)目前還處于研制階段，主要是安裝在柴油機(jī)上不能與柴油機(jī)進(jìn)、排氣工作沖程同步供氣，在排氣系統(tǒng)中容易產(chǎn)生爆炸，而且浪費(fèi)燃料。
本發(fā)明的目的是提供一種微機(jī)控制柴油機(jī)多點(diǎn)噴射LPG/CNG系統(tǒng)，它能在柴油機(jī)運(yùn)行的各種工況下通過微機(jī)控制實(shí)現(xiàn)按最佳空燃比噴射燃燒LPG/CNG，能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換噴射燃燒LPG/CNG和柴油，在柴油機(jī)上能夠按特定的活塞位置多點(diǎn)定時(shí)噴射LPG/CNG，避免氣門重疊區(qū)內(nèi)混合氣從進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸后直接由排氣門溢出，造成燃料浪費(fèi)和排氣系統(tǒng)的爆炸，它能滿足內(nèi)燃機(jī)大負(fù)荷時(shí)所需燃料量的供應(yīng)，它能實(shí)現(xiàn)高靈敏度大流量的氣體噴射，使動(dòng)力性提高、加速性能良好和顯著的節(jié)能效益，它能與任何排氣量的內(nèi)燃機(jī)相匹配，尾氣達(dá)到歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的設(shè)有編入柴油機(jī)各運(yùn)行工況程序的單片機(jī)和外圍元件構(gòu)成的微機(jī)，微機(jī)與按本發(fā)明優(yōu)先配置一種設(shè)計(jì)為“LPG分體電控蒸發(fā)過濾器”(本發(fā)明人專利ZL 01209925.2)和另一種設(shè)計(jì)為“高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥”(本發(fā)明人專利ZL 01209926.0)為配套裝置，構(gòu)成微機(jī)控制柴油機(jī)多點(diǎn)定時(shí)順序噴射LPG/CNG系統(tǒng)，微機(jī)的輸入端分別與凸輪軸位置傳感器、油門位置傳感器、內(nèi)燃機(jī)溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器，空氣流量傳感器、氧傳感器電連接，微機(jī)的輸出端與高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥電連接。LPG儲(chǔ)罐、電磁閥、LPG壓力電接點(diǎn)，LPG分體電控蒸發(fā)過濾器、調(diào)壓閥、高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥通過LPG專用管按順序機(jī)械連接，高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥的出氣口機(jī)械安裝在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣歧管與進(jìn)氣門連接處，高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥的安裝數(shù)量與內(nèi)燃機(jī)氣缸數(shù)量相等。油門位置傳感器上的電磁離合器的電磁鐵與油門位置傳感器踏板機(jī)械連接，電磁離合器的電磁線圈機(jī)械固定在高壓油泵的加速拉桿上，電磁線圈與LPG儲(chǔ)罐出口管上的壓力電接點(diǎn)電連接，當(dāng)無氣體壓力時(shí)，在彈簧作用下接點(diǎn)接通，電磁離合器吸合，油門位置傳感器與高壓油泵加速拉桿連接燃燒柴油，有氣體壓力時(shí)接點(diǎn)斷開，電磁離合器使油門踏板與高壓油泵加速拉桿脫離，高壓油泵只向氣缸內(nèi)噴射5％-20％的點(diǎn)火柴油，促使由微機(jī)控制的LPG/CNG燃燒作功，實(shí)現(xiàn)柴油、LPG/CNG雙燃料自動(dòng)切換。
由于采用上述技術(shù)方案，可以使內(nèi)燃機(jī)在各種運(yùn)行工況下全部實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理，與任何排氣量的內(nèi)燃機(jī)匹配時(shí)只需調(diào)整微機(jī)輸出脈沖信號(hào)的占空比，即可達(dá)到最佳匹配效果，氣體燃料用盡壓力降低后可不停車，快速自動(dòng)轉(zhuǎn)換噴射柴油，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)定時(shí)噴射燃燒LPG/CNG，避免進(jìn)、排氣門重疊時(shí)氣體燃料進(jìn)入排氣管產(chǎn)生爆炸或造成燃料浪費(fèi)，本系統(tǒng)燃?xì)?、燃油一體化，結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠，機(jī)械加工難度不大，原材料和常規(guī)備件容易采購(gòu)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明的機(jī)電原理圖。
圖中1.LPG儲(chǔ)罐，2.電磁閥，3.LPG分體電控蒸發(fā)過濾器，4.空氣濾清器，5.調(diào)壓閥，6.高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥，7.內(nèi)燃機(jī)。8.LPG壓力電接點(diǎn)，9.進(jìn)氣溫度傳感器，10.空氣流量傳感器，11.微機(jī)，12.凸輪軸位置傳感器，13.內(nèi)燃機(jī)溫度傳感器，14.油門位置傳感器，15.氧傳感器，16.高壓油泵，17.高壓油泵加速拉桿，18.電磁線圈，19.電磁鐵，20.電磁離合器，21.柴油箱，22.噴油嘴，23.水箱，24.內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣歧管，25.三元催化裝置。
1.在圖1中，LPG儲(chǔ)罐1、電磁閥2、LPG壓力電接點(diǎn)8、LPG分體電控蒸發(fā)過濾器3、調(diào)壓閥5、高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥6用LPG管按順序機(jī)械連接，高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥6的出氣口機(jī)械安裝在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣歧管24與進(jìn)氣門連接處，高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥6的安裝數(shù)量與柴油機(jī)的氣缸數(shù)量相等，LPG分體電控蒸發(fā)過濾器3上的加熱水室出入口分別與水箱23用水管機(jī)械連接，微機(jī)11的輸入端分別與進(jìn)氣溫度傳感器9、空氣流量傳感器10、凸輪軸位置傳感器12、內(nèi)燃機(jī)溫度傳感器13、油門位置傳感器14、氧傳感器15電連接，微機(jī)11的輸出端與高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥6電連接，油門位置傳感器14上的電磁離合器20的電磁鐵19與油門位置傳感器14踏板機(jī)械連接，電磁離合器20的電磁線圈18機(jī)械固定在高壓油泵加速拉桿17上，電磁線圈18與LPG儲(chǔ)罐1出口管上的壓力電接點(diǎn)8電連接。LPG分體電控蒸發(fā)過濾器3上的自控液位電插頭和加熱板電插頭分別與電源電連接。
內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)氣溫度傳感器9、空氣流量傳感器10、凸輪軸位置傳感器12、內(nèi)燃機(jī)溫度傳感器13、油門位置傳感器14、氧傳感器15分別將采集到的信號(hào)輸入微機(jī)11，經(jīng)微機(jī)11處理后輸出脈沖信號(hào)控制高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥6向內(nèi)燃機(jī)氣缸噴射氣體燃料燃燒。LPG分體電控蒸發(fā)過濾器3是一個(gè)智能型的調(diào)壓器，它能迅速使LPG/CNG氣化，滿足內(nèi)燃機(jī)7大負(fù)荷時(shí)所需燃料量的供應(yīng)，高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥6能高靈敏度大流量的噴射氣體，噴射位置選擇進(jìn)氣門側(cè)缸內(nèi)噴射提高了充氣系數(shù)，從而提高了動(dòng)力性能和加速性能，高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥6的安裝數(shù)量與內(nèi)燃機(jī)氣缸數(shù)量相等，采用多點(diǎn)噴射使混合氣控制精度高，變工況響應(yīng)好，各缸混合氣分配均勻，使節(jié)能效果顯著，設(shè)置氧傳感器15加三元催化裝置，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，尾氣達(dá)到歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)氣體燃料燃盡時(shí)，LPG壓力電接點(diǎn)8中活塞在彈簧的作用下接點(diǎn)接通，電磁離合器20吸合，油門位置傳感器14與高壓油泵加速拉桿17連接燃燒柴油。有氣體壓力時(shí)接點(diǎn)斷開，電磁離合器20使油門踏板與高壓油泵加速拉桿17脫離，高壓油泵16只向氣缸內(nèi)噴射5％-20％的點(diǎn)火柴油，促使由微機(jī)11控制的LPG/CNG燃燒作功，實(shí)現(xiàn)柴油、LPG/CNG雙燃料自動(dòng)切換。
權(quán)利要求
1.一種微機(jī)控制柴油機(jī)多點(diǎn)噴射LPG/CNG系統(tǒng)，它是由LPG儲(chǔ)罐、減壓閥、蒸發(fā)調(diào)壓器用LPG管按順序機(jī)械連接，其特征是還設(shè)有編入柴油機(jī)各運(yùn)行工況程序的單片機(jī)和外圍元件構(gòu)成的微機(jī)，微機(jī)與按本發(fā)明優(yōu)先配置一種設(shè)計(jì)為“LPG分體電控蒸發(fā)過濾器”(本發(fā)明人專利ZL 01209925.2)和另一種設(shè)計(jì)為“高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥”(本發(fā)明人專利ZL 01209926.0)為配套裝置，構(gòu)成微機(jī)控制柴油機(jī)多點(diǎn)定時(shí)順序噴射LPG/CNG系統(tǒng)，微機(jī)的輸入端分別與凸輪軸位置傳感器、油門位置傳感器、內(nèi)燃機(jī)溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器，空氣流量傳感器、氧傳感器電連接，微機(jī)的輸出端與高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥電連接，電磁閥、LPG分體電控蒸發(fā)過濾器與高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥用LPG管機(jī)械連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥的出氣口側(cè)機(jī)械安裝在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣歧管與進(jìn)氣門連接處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥的安裝數(shù)量與柴油機(jī)的氣缸數(shù)量相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是LPG分體電控蒸發(fā)過濾器上的加熱水室出入口分別與水箱用水管機(jī)械連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是LPG分體電控蒸發(fā)過濾器上的自控液位電插頭和加熱板電插頭分別與電源電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是油門位置傳感器上的電磁離合器的電磁鐵與油門踏板機(jī)械連接，電磁離合器的電磁線圈機(jī)械固定在高壓油泵加速拉桿上，電磁線圈與LPG儲(chǔ)罐上的壓力電接點(diǎn)電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是氧含量傳感器加三元催化裝置對(duì)內(nèi)燃機(jī)實(shí)行閉環(huán)控制。
全文摘要
一種微機(jī)控制柴油機(jī)多點(diǎn)噴射LPG/CNG系統(tǒng)，設(shè)有由編入柴油機(jī)各運(yùn)行工況程序的單片機(jī)和外圍元件構(gòu)成的微機(jī)，微機(jī)的輸入端與各傳感器電連接，微機(jī)與按本發(fā)明優(yōu)先配置一種設(shè)計(jì)為“LPG分體電控蒸發(fā)過濾器”和另一種設(shè)計(jì)為“高頻脈沖噴射氣體燃料電磁閥”為配套裝置，本系統(tǒng)使柴油機(jī)各運(yùn)行工況全部實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理，以達(dá)到提高動(dòng)力性能和顯著的節(jié)能效果，尾氣排放達(dá)到歐II標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)噴射燃燒柴油、LPG/CNG的一體化汽車。
文檔編號(hào)F02D41/26GK1436927SQ0210229
公開日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月5日
發(fā)明者郝立華, 姜立君 申請(qǐng)人:姜立君, 郝立華