專利名稱：氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的控制方法及其流量控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量控制方法及其流量控制閥，屬于氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量控制閥技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)中所采用的流量控制閥主要有三類一類是脈寬調(diào)制高速開關(guān)閥；另一類是蝸桿控制軸向運(yùn)動(dòng)滑閥；第三類是普遍采用的碟閥。第一類脈寬調(diào)調(diào)制高速開關(guān)閥，其通徑普遍偏小，無法滿足每小時(shí)需要幾千立方米的燃?xì)廨啓C(jī)的流量要求，即使可以采用并聯(lián)控制技術(shù)，需用幾十個(gè)電磁閥，其控制也是難以實(shí)現(xiàn)的；第二類為蝸桿控制軸向運(yùn)動(dòng)滑閥，這種閥如果實(shí)現(xiàn)大流量控制，從關(guān)閉到開放其閥芯往往需要運(yùn)動(dòng)幾毫米的行程，無法實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)；第三類雖然可以實(shí)現(xiàn)大通徑，快速響應(yīng)，但閥兩端的壓差全部作用在碟閥上，閥的位置狀態(tài)難以穩(wěn)定，且流量特性曲線難以按設(shè)計(jì)要求任意改變。因此，現(xiàn)有的流量控制閥在使用時(shí)，其使用效果還是不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本較低、工作可靠性高、響應(yīng)速度快、流量特性曲線可任意設(shè)計(jì)、并且閥芯兩端的壓差作用力較小的、適合于燃?xì)廨啓C(jī)大流量要求的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的控制方法及其流量控制閥，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的控制方法為它包括采用電機(jī)控制流量閥的開度來控制燃料流量，在采用流量閥控制燃料流量時(shí)，在流量閥中采用兩個(gè)套在一起的圓筒閥芯來控制燃料流量，并且在兩個(gè)套在一起的圓筒閥芯上設(shè)有兩組或兩組以上的、能夠相互重合或相互錯(cuò)開的通孔，其中一個(gè)圓筒閥芯能夠被電機(jī)帶動(dòng)作與另一個(gè)圓筒閥芯的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過兩個(gè)圓筒閥芯上多個(gè)通孔的同時(shí)錯(cuò)開或同時(shí)重合時(shí)的復(fù)合孔的開度來控制燃料流量。
本發(fā)明的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量控制閥為它包括帶有空腔a的閥體(1)和安裝在閥體(1)上的電機(jī)(2)，在閥體(1)的空腔a內(nèi)裝有一個(gè)圓筒閥芯(3)，在圓筒閥芯(3)內(nèi)套有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)圓筒閥芯(4)，在圓筒閥芯(3)和內(nèi)圓筒閥芯(4)上分別設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的通孔(5)，內(nèi)圓筒閥芯(4)通過聯(lián)軸器(6)與電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)軸連接，在閥體(1)上裝有一個(gè)與閥體(1)的空腔a相通的進(jìn)氣管接頭(7)和裝有一個(gè)與內(nèi)圓筒閥芯(4)的內(nèi)腔相通的出氣管接頭(8)；在圓筒閥芯(3)的前端設(shè)有限位凹槽(9)，并且在內(nèi)圓筒閥芯(4)的前端設(shè)有能在限位凹槽(9)內(nèi)滑動(dòng)的凸耳(10)；用于連接內(nèi)圓筒閥芯(4)和電機(jī)(2)的聯(lián)軸器(6)為柔性聯(lián)軸器；在聯(lián)軸器(6)上設(shè)有一個(gè)用于均衡內(nèi)圓筒閥芯(4)左右端軸向力的通道(11)；用于控制內(nèi)圓筒閥芯(4)的電機(jī)(2)為數(shù)字控制的步進(jìn)電機(jī)或?yàn)榱伛R達(dá)。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比首先，本發(fā)明的閥芯采用了旋轉(zhuǎn)滑閥，不僅避免了開關(guān)閥的閥芯與閥座的沖擊，而且為增大燃?xì)饬髁坑?jì)量通徑奠定了基礎(chǔ)；其次，在閥芯的受力設(shè)計(jì)上，采用了周向及軸向均衡設(shè)計(jì)，消除了作用在閥芯上的壓差氣動(dòng)力；第三，電機(jī)與閥芯采用柔性聯(lián)軸器連接，降低了電機(jī)與滑閥的同心度要求，降低了加工精度；第四，閥芯上的通孔型孔可任意設(shè)計(jì)，可滿足不同流量特性曲線的要求。因此本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、可靠性高、響應(yīng)速度快、流量特曲線可任意設(shè)計(jì)、流量易于實(shí)現(xiàn)電子控制，并且可實(shí)現(xiàn)大流量燃?xì)饬髁靠刂频膬?yōu)點(diǎn)。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1的A-A剖視局部示意圖；附圖3為附圖1的B-B剖視局部示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式在采用流量閥控制燃料流量時(shí)，在流量閥中采用兩個(gè)套在一起的圓筒閥芯來控制燃料流量，并且在兩個(gè)套在一起的圓筒閥芯上設(shè)有兩組或兩組以上的、能夠相互重合或相互錯(cuò)開的通孔，其中一個(gè)圓筒閥芯能夠被電機(jī)帶動(dòng)作與另一個(gè)圓筒閥芯的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過兩個(gè)圓筒閥芯上多個(gè)通孔的同時(shí)錯(cuò)開或同時(shí)重合時(shí)的復(fù)合孔的開度來控制燃料流量。具體制作時(shí)，先制作出帶有空腔a的閥體(1)，并在閥體(1)上安裝上電機(jī)(2)，電機(jī)(2)可采用市場上出售的數(shù)字控制的步進(jìn)電機(jī)或力矩馬達(dá)，在閥體(1)的空腔a內(nèi)固定安裝一個(gè)圓筒閥芯(3)，并在圓筒閥芯(3)內(nèi)套一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)圓筒閥芯(4)，在圓筒閥芯(3)和內(nèi)圓筒閥芯(4)上分別按對(duì)稱分布開4個(gè)通孔(5)，通孔(5)的孔形可為圓形、矩形或橢圓形，將內(nèi)圓筒閥芯(4)通過聯(lián)軸器(6)與電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)軸連接，聯(lián)軸器(6)最好采用柔性聯(lián)軸器，并在聯(lián)軸器(6)上開一個(gè)用于均衡內(nèi)圓筒閥芯(4)左右端軸向力的通道(11)，然后在閥體(1)上裝一個(gè)與閥體(1)的空腔a相通的進(jìn)氣管接頭(7)和裝一個(gè)與內(nèi)圓筒閥芯(4)的內(nèi)腔相通的出氣管接頭(8)；為了在工作時(shí)能夠更可靠地限制內(nèi)圓筒閥芯(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，可在圓筒閥芯(3)的前端制作出兩個(gè)限位凹槽(9)，并在內(nèi)圓筒閥芯(4)的前端制作出兩個(gè)能在限位凹槽(9)內(nèi)滑動(dòng)的凸耳(10)即成。
使用本發(fā)明的流量控制閥，可將其安裝在以燃?xì)鉃槿剂系娜細(xì)廨啓C(jī)或大型燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)上，并可采用已有ECU電控技術(shù)向本發(fā)明的流量控制閥的電機(jī)輸出一定相位和一定序列的脈沖，從而控制通過流量控制閥的燃?xì)饬髁俊１景l(fā)明的流量閥工作時(shí)，燃?xì)馔ㄟ^進(jìn)氣管接頭(7)進(jìn)入閥體(1)的空腔a內(nèi)，然后通過圓筒閥芯(3)和內(nèi)圓筒閥芯(4)上的通孔(5)相互重合時(shí)所形成的復(fù)合孔進(jìn)入到內(nèi)圓筒閥芯(4)的內(nèi)腔，然后再通過出氣管接頭(8)送入發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)電機(jī)(2)帶動(dòng)內(nèi)圓筒閥芯(4)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其圓筒閥芯(3)和內(nèi)圓筒閥芯(4)上的通孔(5)相互重合時(shí)所形成的復(fù)合孔的面積將隨之改變，從而通過控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度就可最終達(dá)到控制燃?xì)饬髁康哪康摹?br> 由于通過本發(fā)明流量控制閥的流量特性是由圓筒閥芯(3)和內(nèi)圓筒閥芯(4)上的通孔(5)相互重合時(shí)所形成的復(fù)合孔的形狀所決定，因而設(shè)計(jì)不同形狀的通孔(5)，即可得到不同形狀的復(fù)合孔，從而得到不同的流量特性。
由于作用在內(nèi)圓筒閥芯(4)上的進(jìn)氣壓力是環(huán)形對(duì)稱的，且出口壓力對(duì)內(nèi)圓筒閥芯(4)的作用通過通道(11)溝通幾乎是平衡的，因此進(jìn)排氣壓力對(duì)閥的工作幾乎沒有影響。
權(quán)利要求
1.一種氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的控制方法，它包括采用電機(jī)控制流量閥的開度來控制燃料流量，其特征在于在采用流量閥控制燃料流量時(shí)，在流量閥中采用兩個(gè)套在一起的圓筒閥芯來控制燃料流量，并且在兩個(gè)套在一起的圓筒閥芯上設(shè)有兩組或兩組以上的、能夠相互重合或相互錯(cuò)開的通孔，其中一個(gè)圓筒閥芯能夠被電機(jī)帶動(dòng)作與另一個(gè)圓筒閥芯的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過兩個(gè)圓筒閥芯上多個(gè)通孔的同時(shí)錯(cuò)開或同時(shí)重合時(shí)的復(fù)合孔的開度來控制燃料流量。
2.一種氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量控制閥，它包括帶有空腔a的閥體(1)和安裝在閥體(1)上的電機(jī)(2)，其特征在于在閥體(1)的空腔a內(nèi)裝有一個(gè)圓筒閥芯(3)，在圓筒閥芯(3)內(nèi)套有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)圓筒閥芯(4)，在圓筒閥芯(3)和內(nèi)圓筒閥芯(4)上分別設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的通孔(5)，內(nèi)圓筒閥芯(4)通過聯(lián)軸器(6)與電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)軸連接，在閥體(1)上裝有一個(gè)與閥體(1)的空腔a相通的進(jìn)氣管接頭(7)和裝有一個(gè)與內(nèi)圓筒閥芯(4)的內(nèi)腔相通的出氣管接頭(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量控制閥，其特征在于在圓筒閥芯(3)的前端設(shè)有限位凹槽(9)，并且在內(nèi)圓筒閥芯(4)的前端設(shè)有能在限位凹槽(9)內(nèi)滑動(dòng)的凸耳(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量控制閥，其特征在于用于連接內(nèi)圓筒閥芯(4)和電機(jī)(2)的聯(lián)軸器(6)為柔性聯(lián)軸器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量控制閥，其特征在于在聯(lián)軸器(6)上設(shè)有一個(gè)用于均衡內(nèi)圓筒閥芯(4)左右端軸向力的通道(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量控制閥，其特征在于用于控制內(nèi)圓筒閥芯(4)的電機(jī)(2)為數(shù)字控制的步進(jìn)電機(jī)或?yàn)榱伛R達(dá)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的控制方法及其流量控制閥，它在采用流量閥控制燃料流量時(shí)，在流量閥中采用兩個(gè)套在一起的圓筒閥芯來控制燃料流量，并且在兩個(gè)套在一起的圓筒閥芯上設(shè)有兩組或兩組以上的、能夠相互重合或相互錯(cuò)開的通孔，其中一個(gè)圓筒閥芯能夠被電機(jī)帶動(dòng)作與另一個(gè)圓筒閥芯的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過兩個(gè)圓筒閥芯上多個(gè)通孔的同時(shí)錯(cuò)開或同時(shí)重合時(shí)的復(fù)合孔的開度來控制燃料流量。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、可靠性高、響應(yīng)速度快、流量特曲線可任意設(shè)計(jì)、流量易于實(shí)現(xiàn)電子控制，并且可實(shí)現(xiàn)大流量燃?xì)饬髁靠刂频膬?yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02C7/22GK1478999SQ03135358
公開日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月2日
發(fā)明者苗建中, 周力 申請(qǐng)人:貴州紅華科技開發(fā)有限公司