一种车辆发动机用的节油装置.pdf

一种车辆发动机用的节油装置，属于节油装置领域，包括减压杆和控制电路，减压杆的杆体上开有两个沟槽，每个沟槽中装有一个轴用弹性挡圈，杆体上设有螺孔，螺孔中装气门摇臂限位调整螺柱，杆体的一端设有扭曲弹簧；控制电路的三极管BG2的集电极与按键K3连接，该装置用在汽油机上时，气门摇臂轴座为集摇臂轴孔与减压杆轴孔为一体的复合轴座，在汽化器和空气滤清器之间增开一个空气补偿通道；控制电路的三极管BG3集电极接车用电源，三极管BG3基极与油门开关K2相连，三极管BG3的集电极与三极管BG4基极相连，本发明是让运动中的车辆进入滑行时仍以不排空档为前提，整个节油程序全在驾驶员无额外操作动作，无意识状态中完成。

1、  一种车辆发动机用的节油装置，包括减压杆和控制电路，其特征是所述的减压杆的杆体(14)上开有两个沟槽(12)，每个沟槽(12)中装有一个轴用弹性挡圈(16)，杆体(14)上设有与发动机进气门数目相等的螺孔，螺孔中装上气门摇臂限位调整螺柱(13)，杆体(14)的一端设有扭曲弹簧(15)；所述的控制电路的三极管(BG2)的集电极通过电阻(R3)与按键(K3)连接，电源经点火开关(31)控制，电源由车用电瓶(E)提供。

2、  如权利要求1所述的车辆发动机用的节油装置，其特征在于当该装置用于汽油机时，节油装置的气门摇臂轴座为集摇臂轴孔与减压杆轴孔为一体的复合轴座(17)，复合轴座(17)的左端开有安装减压杆的Y孔，中间开有固定轴座的螺栓孔，右端开有安装气门摇臂柱的0孔，摇臂轴孔中心至减压杆轴孔中心的水平距离为摇臂轴孔中心到摇臂(18)与气门杆(19)接触的中心点的距离，摇臂轴孔中心与减压杆轴孔中心的连线与水平线夹角为a，且a<β，其中β为进气门全开后，在减压杆不介入减压状态时，摇臂碰到减压杆与限位调整螺柱(13)时的角度；在汽化器(25)和空气滤清器(30)之间增开一个由电磁阀(DF2)控制的空气补偿通道(26)；控制电路的三极管(BG2)的基极通过电阻(R3)与按键(K3)连接，三极管(BG3)集电极接车用电源，三极管(BG3)基极经电阻(R4)接到油门开关(K2)，三极管(BG3)发射极接地，三极管(BG3)的集电极经电阻(R6)接到三极管(BG4)基极。

3、  按照权利要求2所述的节油装置，其特征在于所述的三极管(BG4)的集电极与电磁阀(DF3)相连。

4、  按照权利要求2所述的节油装置，其特征在于所述的空气补偿通道(26)，一端与汽化器(25)下端的空气补偿孔连接，另一端与空气滤清器(30)连接。

5、  按照权利要求2所述的节油装置，其特征在于所述减压杆的直径大于等于摇臂轴直径。

一种车辆发动机用的节油装置
技术领域
本发明属于节油装置领域，特别涉及一种车辆发动机上使用的节油装置。
背景技术
一种专利名称为“车辆减压滑行节油器”，专利号为88201572.9实用新型专利，该实用新型使车辆进入滑行工况时不排空档位，采用中断供油，令发动机不同步减压，以尽可能小的运动阻力使润滑、冷却、供电、制动源等保障系统仍正常运转，造成类似于熄火空挡滑行节油的方法。切实有效，既保障了安全行车，又解决了节油与违章操作的矛盾，还开辟了夜间熄火滑行的先河。但经实践验证，仍存在不足之处：1，由于采用不同步减压方式，使减压杆结构过于复杂，制造成本高，再则减压杆通体贯穿开槽，打矩形孔，降低了杆体机械强度，长期使用，杆体易变形，致使动作不灵敏，减压不到位，影响节油效果。2，缺少制动保护功能，对行车安全不利。行驶中需制动减速时，一旦松开油门踏板，踩制动时，发动机便自动进入减压状，不能产生发动机牵引制动效应，影响制动效果。3，电气控制系统的讯号触发源来自发电机方式欠妥。因在用车辆车况参差不起和元件老化因素的客观存在，很难长期用同一数据来规范讯号等级，而频繁地调整参数又增加了驾、修人员的劳动强度，影响了该项发明的推广普及。4，对以汽油为燃料的车型没有具体实施手段。
发明内容
为了克服现有节油器减压杆结构过于复杂，制造成本高，缺少制动保护功能等技术上不足，本发明提供了一种车辆发动机上使用的节油装置。
本发明采用的技术方案是：一种车辆发动机用的节油装置，包括减压杆和电控电路，减压杆的杆体上开有两个沟槽，每个沟槽中装有一个轴用弹性挡圈，杆体上设有与发动机进气门数目相等的螺孔，螺孔中装上气门摇臂限位调整螺柱，杆体的一端设有扭曲弹簧；控制电路的三极管BG2的基极通过电阻R3与按键K3连接，电源经点火开关控制，电源由车用电瓶E提供。
当本节油装置用于汽油机时，该节油装置的气门摇臂轴座为集摇臂轴孔与减压杆轴孔为一体的复合轴座，复合轴座的左端开有安装减压杆的Y孔，中间开有固定轴座的螺栓孔，右端开有安装气门摇臂柱的0孔，摇臂轴孔中心至减压杆轴孔中心的水平距离为摇臂轴孔中心到摇臂与气门杆接触的中心点的距离，摇臂轴孔中心与减压杆轴孔中心的连线与水平线夹角为a，且a<β，其中β为进气门全开后，在减压杆不介入减压状态时，摇臂碰到减压杆与限位调整螺柱时的角度；在汽化器和空气滤清器之间增开一个由电磁阀DF2控制的空气补偿通道；控制电路的三极管BG2的基极通过电阻R3与按键K3连接，三极管BG3集电极接车用电源，三极管BG3基极经电阻R4接到油门开关K2，三极管BG3发射极接地。BG4基极经R6接到BG3的集电极。
所述的BG4的集电极与电磁阀DF3相连。
所述的空气补偿通道，一端与汽化器下端的空气补偿孔连接，另一端与空气滤清器连接。
所述减压杆的直径大于等于摇臂轴直径。
本发明是让运动中的车辆进入滑行时(完全放松油门踏板)仍以不排空挡为前提，先中断供油，再让发动机各缸进气门同时呈常开状，使已停止输出动力的发动机以尽可能小的运动阻力带动润滑、冷却、供电、制动源诸系统正常运转，造成一个类似熄火空挡滑行的运转工况，达到既保安全又节油不违章之目的。滑行终了，踩下油门，发动机自动进入输出动力工况，整个节油程序全在驾驶员无额外操作动作中完成。
附图说明
图1为车用柴油机节油器电原理及整体结构示意图；
图2为车用汽油机节油器电原理及整体结构示意图；
图3(a)为复合开关K1处原位开通状结构示意图；
图3(b)为复合开关K1拉至I档位的结构示意图；
图3(c)为复合开关K1拉至II档位的结构示意图；
图4为电磁阀DF2、DF3在汽化器上安装位置及新控油、气通道示意图；
图5为减压杆与气门摇臂轴相位配置工作相互关系；
图6为原摇臂轴及减压杆轴座形态示意图；
图7为摇臂轴及减压杆轴座形态示意图；
图8为减压杆结构示意图；
图中：1.触点1，2.触点2，3.触点3，4.触点4，5.触点5，6.触点6，7.触点7，8.触点8，9.触点9，10.开关K1，11.减压杆拉柄，12.沟槽，13.限位调整螺柱，14.杆体，15.扭曲弹簧，16.弹性挡圈，17.复合轴座，18.摇臂，19.气门杆，20.摇臂轴，21.挺杆，22.挺柱，23.凸轮轴，24.原轴座，25.汽化器，26.空气补偿通道，27.怠速油道，28.主喷口，29.节气门，30.空气滤清器，31.点火开关。
具体实施方式
例1：由图1可知，节油装置用于车用柴油机，是有电控、执行两部分组成。电控由BG1、BG2、D、R1、R2、R3电磁阀DF1、DF2警示灯Z，大动力泵P1，小动力泵P2(以两泵工作面直径而言)以及安装于仪表盘上的两档式复合开关K1与油门踏板联动的开关K2，制动灯开关K3组成，电源经点火开关31控制由车用电瓶E提供。执行部分由两根钢丝拉线分别将P1与减压杆拉柄11、P2与喷油泵熄火拉柄连接。减压杆杆体14(如原车配有减压杆，如扬柴495Q型，可与电控部分匹配使用，如无设减压系统需改制配装)一端以螺栓与拉柄11做紧固连接。为了防止杆体前后窜动位移，杆体14两端各开有一个可装轴用弹性挡圈16的沟槽12，杆体14上钻有与发动机进气门数目相等的螺孔，并装上气门摇臂限位调整螺柱(即减压调整螺柱)13和使减压杆原地转动复位的扭曲弹簧15。
例2：由图2可知，节油装置用于车用汽油机，节油装置结构中电控部分比柴油机多了BG3、BG4两支三极管，D2一支二极管，一个电磁阀DF3及R4、R5、R6三支电阻，而DF3是某些车型上为防止发动机停机续转(炽热点火)而特设的怠速节油器(起关死怠速油道作用)，这些元件与DF2合作，使节油效果更佳。汽油机的气门摇臂轴座是集减压杆轴孔Y、摇臂轴孔0为一体的复合轴座17，其中摇臂轴孔中心至减压杆轴孔中心的水平距离应为摇臂轴孔中心到摇臂18与气门杆19接触的中心点的距离，而摇臂轴孔中心与减压杆轴孔中心连线与水平线的夹角a，且a<β，其中β为进气门全开后，在减压杆不介入减压状态时，摇臂18碰到减压杆与限位调整螺柱13时的角度。减压杆的直径与摇臂轴20直径相同或稍大。无减压设备的柴油机如加装减压设备，要求与汽油机相同。
本装置的工作状态如下：
一，车辆行驶中，复合开关K1处原位开通状。如附图3中(a)所示。正常情况下，一般不操作K1，所以K1基本上处常通状态。不离开油门踏板，虽然K1通，但K2断，DF1、DF2无动作。柴油机车型节油器全系统停机。汽油机型DF3动作开启怠速油道，汽化器正常供油，两类节油器均无节油工况出现。
二，行驶中，若下坡、滑行，驾驶员判断情况，且不排空档位时，完全放松油门踏板，K2通，DF2直接进入工作状态，与此同时BG1导通，BG2关断，DF1动作使P1、P2与负压或高压源接通。因P2直径小于P1，故在通道直径(真空或高压管道)相等，但气室容积不同，且P2负荷远小于P1的状况下，P2先于P1动作，完成中断供油，而P1滞后约0.5秒后完成驱动减压杆转动，与杆体14固装一体的限位调整螺柱13群体同时迫使各自对应的气门摇臂下压，强行同时使各缸进气门呈常开状，发动机进入减压卸荷状运转。此时车辆所积蓄的惯性动能由车桥经变速、离合系统传至发动机，使其转速远高于怠速(应在1000转/分以上属于强制怠速状运转)以供油中断先于进气门开启0.5秒计。在时段内各缸仍有两次做功行程，足以将缸内残存可燃气体燃烧完毕，故不存在同时减压有烧蚀进气门及排放废弃超标之嫌。此刻车辆所积累动能除克服行驶阻力，发动机带动润滑、冷却、供电、真空或高压源必需消耗外，将全部用于推动车辆滑行而不烧一滴油，形成一个类似与空挡熄火滑行工况。本节油器进入最佳的第一节油工况。滑行终了，踩下油门踏板，K2断开电控部分断电，P1、P2恢复常压状态，扭曲弹簧15释放储能带动减压杆反方向转动复位。ED继续供油，结束一个节油过程。
如图4所示，汽油机电控部分DF1、DF2的工作程序与前述相同，只是BG3导通，BG4关断，关闭DF3，退出工作状态而使怠速油道27关闭。而DF2则是直接开启空气补偿通道26，在节气门29下方的负压吸力下，来自空气滤清器30的洁净空气涌入，平衡节气门上、下方压差，而使汽化器25停供燃油。同时，由于DF2、DF3是直接作用于气、油通道，不存在中间传递环节，能即时关断。而DF1仍是经P1充气后传动，有滞后因素，故发动机减压仍落后于油道关断一个时段，同样不存在烧蚀进气门及排气污染问题。
三，行驶中，突遇险情，驾驶员迅速放松油门，踩制动减速时，K2、K3均通，P2中断供油，BG2导通，BG1关断，DF1无动作。此时发动机以多缸空压机状运转，做负功，耗散车辆动能，产生发动机牵引制动效应，增加车辆制动强度，提高行车安全系数。由于P2的作用，车辆滑行时仍不耗油，此时节油器为第二节油工况，有节油效果。险情解除，完全放松制动踏板，未踩油门前，且车辆仍在运动状态时，K2断开，BG2截止，BG1通，DF1动作，节油器自动进入第一节油工况运行。
汽油机型运转与上述相同。DF1无动作，DF2、DF3做功，中断供油，节油器同样进入第二节油工况运转。
四，在陡坡、险道长距离不间断行驶，需低档位并辅以发动机强制减速以策安全时，将K1拉至I档位，如附图3中(b)所示，触点2通，警示电路通，发音或红灯亮，触点3断电，BG1关断，DF1无动作。在不踩油门，K2通的情况下，发动机仍不减压，但DF2却处导通状，中断供油，节油器处于第二节油工况运行，车辆仍处不耗油状运行，且安全系数增大。型出险道后，将K1恢复零档位，警示系统断电停鸣或灯灭。
汽油机型与上述相似，DF1无动作，DF2通，DF3断，停供燃油，车辆熄火不耗一滴燃油在陡坡、险道上安全运行。
五，车辆行驶需怠速时，将K1拉至II档位，如附图3中(c)所示，K1中处触点7与触点8断开，触点3、触点2亦与触点1脱离，此时即便驾驶员不踩油门，使K2通，但整个系统(除汽油机型DF3仍处于工作状)均断电，节油器不工作，发动机以怠速状运转，不节油。
六，在汽油机上使用，如单独使用DF3，在滑行状态时，虽然能关死怠速供油，但不能有效解决节气门29下方及主喷口28处的问题，仍有燃油供应燃烧，节油效果不佳。单独使用DF2节油效果要优于DF3，这便为没配置DF3节油装置的汽化器25打开了一扇节油通道，当然两者共用，节油效果极佳。因DF2较好的解决了汽化器25喉管内的上下气压问题，使各喷油孔不对汽化器浮子室产生真空虹吸现象，而DF3又彻底的杜绝了怠速供油系统。
本发明的节油效果较为理想，节油效果需要路试才能显示，节油率稳定，综合节油率为22％左右(重车30％，空车13％)，所以它是目前车辆节油较为理想的节油装置。
本发明亦可用全机械控制方式完成。
本装置令各缸减压方式亦可采用类似大功率柴油机减压启动时所用的控制气门推杆或挺杆21上悬与凸轮轴23保持浮动接触使气门常开的方式，如附图5中所标的控制点A或B部位，这样可免去减压杆及座的加工(特指无减压机构机型)降低制造成本。