節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)是由汽缸注入的油量供給多或少，來(lái)決定轉(zhuǎn)速高低，供油越多可達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速也就越高。當(dāng)汽缸內(nèi)注入油量固定在一個(gè)定量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同樣固定在一個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，在重負(fù)荷時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就在它的轉(zhuǎn)速范圍的低點(diǎn)，當(dāng)重負(fù)荷慢慢變?yōu)檩p負(fù)荷時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就能達(dá)到該轉(zhuǎn)速范圍的高點(diǎn)。然而高速時(shí)燃油的爆炸的時(shí)間短，往往燃油沒(méi)有燃燒完全，浪費(fèi)燃油。
[0003]噴油泵是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)重要組成部分。噴油泵總成通常是由噴油泵和調(diào)速器等部件安裝在一起組成的一個(gè)整體。其中調(diào)速器是保障發(fā)動(dòng)機(jī)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)和對(duì)最高轉(zhuǎn)速的限制，確保噴射量與轉(zhuǎn)速之間保持一定關(guān)系的部件。噴油泵則是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的部件，被視為發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”部件。
[0004]而噴油泵的關(guān)鍵零件是柱塞。柱塞與柱塞套是加工十分精密的耦合件。柱塞身上有一道傾斜槽，其上端面開(kāi)有和該傾斜槽相通的小孔，柱塞套上具有燃油吸入口，一般燃油吸入口具有兩個(gè)，這個(gè)燃油吸入口充滿(mǎn)著燃油，柱塞通過(guò)該傾斜槽和其上端面與燃油吸入口的配合來(lái)控制進(jìn)油量。噴油泵的吸油和壓油，由柱塞在柱塞套內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成。
[0005]當(dāng)柱塞位于下部位置時(shí)，柱塞套上的兩個(gè)燃油吸入口被打開(kāi)，柱塞套內(nèi)腔與泵體內(nèi)的油道相通，燃油迅速注滿(mǎn)油室。當(dāng)凸輪頂?shù)街露说臐L輪體的滾輪上時(shí)，柱塞便升起。從柱塞開(kāi)始間向上運(yùn)動(dòng)到油孔被柱塞上端面擋住前為止。在這一段時(shí)間內(nèi)，由于柱塞的運(yùn)動(dòng)，燃油從油室被擠出，流向油道并進(jìn)入柱塞套內(nèi)腔，此過(guò)程為進(jìn)油過(guò)程。
[0006]當(dāng)柱塞將油孔擋住時(shí)，便開(kāi)始?jí)河瓦^(guò)程，柱塞上行，油室內(nèi)油壓急劇升高。當(dāng)壓力超過(guò)出油閥的彈簧彈力和上部油管內(nèi)的油壓之和時(shí)，就頂開(kāi)出油閥，燃油壓入油管送至噴油器。其中柱塞套上的進(jìn)油孔被柱塞上端面完全擋住的時(shí)刻稱(chēng)為理論供油始點(diǎn)。柱塞繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，供油也一直繼續(xù)著，壓油過(guò)程持續(xù)到柱塞上的螺旋傾斜槽與柱塞套燃油吸入孔相遇時(shí)為止，當(dāng)油孔一被打開(kāi)，高壓油從油室經(jīng)柱塞上端面的小孔經(jīng)傾斜槽回流向燃油吸入孔并流回泵體內(nèi)的油道。此時(shí)柱塞套油室的油壓迅速降低，出油閥在彈簧和高壓油管中油壓的作用下落回閥座，噴油器立即停止噴油。這時(shí)雖然柱塞仍繼續(xù)上行，但供油已終止。柱塞套上回油孔被柱塞斜邊打開(kāi)的時(shí)刻稱(chēng)為理論供油終點(diǎn)。從上述的吸油和壓油過(guò)程可見(jiàn)，在柱塞向上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，只是中間一段行程才是壓油過(guò)程，這一行程稱(chēng)為柱塞的有效行程，并且該有效行程取決于柱塞上端面至其正下方位置傾斜槽的距離，理論供油始點(diǎn)則取決于柱塞上端面的位置。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)噴油泵柱塞的上端面10為水平面，或如圖2所示，上端面10由怠速區(qū)至高速區(qū)B是向上傾斜的，怠速和中高速區(qū)傾角一致。而本實(shí)用新型人在長(zhǎng)期從事車(chē)輛維修、保養(yǎng)的工作中發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高時(shí)燃油燃燒越不充分，特別是，發(fā)動(dòng)機(jī)在中速運(yùn)轉(zhuǎn)和高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)供油量往往會(huì)出現(xiàn)供大于需的情形，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)供需差異會(huì)更加嚴(yán)重，多余的供油造成浪費(fèi)，長(zhǎng)此以往，浪費(fèi)日積月累，十分嚴(yán)重。并且在中高速時(shí)，現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)各缸供油量保持一致并且一味的最求較大的噴油提前角，其實(shí)并不完全合理，除造成較大噪音外，也會(huì)增加油耗。
[0008]鑒于此，本發(fā)明人為此研制出節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，有效的解決了上述問(wèn)題，本案由此產(chǎn)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型提供的節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，至少有一缸在中速至高速這一段，同時(shí)減少進(jìn)油量和延后供油時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)的供油更加合理，減少燃油的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0011]節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，至少有一缸的噴油泵柱塞的上端面在中速區(qū)至高速區(qū)的傾角低于怠速區(qū)的傾角。
[0012]進(jìn)一步，其各噴油泵柱塞包括基礎(chǔ)柱塞和至少一個(gè)改進(jìn)柱塞，改進(jìn)柱塞的上端面在中速區(qū)至高速區(qū)與柱塞橫斷面所呈的角度在基礎(chǔ)柱塞的基礎(chǔ)上沿傾斜槽傾斜的方向降低。
[0013]所述改進(jìn)柱塞上端面在中速區(qū)至高速區(qū)降低的角度在1-20度范圍內(nèi)變化。
[0014]所述多缸發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)以上改進(jìn)柱塞，每個(gè)改進(jìn)柱塞上端面中速區(qū)至高速區(qū)的角度降低值各不相同。
[0015]所述多缸發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)缸數(shù)交替布置有基礎(chǔ)柱塞和改進(jìn)柱塞。
[0016]采用上述方案后，本實(shí)用新型由于至少有一缸的噴油泵柱塞的上端面在中速區(qū)至高速區(qū)的傾角低于怠速區(qū)的傾角，因此使得至少有一缸在中速至高速時(shí)的噴油量減少，并同時(shí)減小該缸的噴油提前角。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，如果光減少供油量而不同時(shí)減小供油提前角，那么供油結(jié)束時(shí)間將提前，爆炸產(chǎn)生的最大壓力也將被提前過(guò)多，雖然仍能節(jié)油，但節(jié)油效果沒(méi)有同時(shí)減小供油提前角的好，并且由于減小了供油提前角因此噪音也更低。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的柱塞進(jìn)行改進(jìn)，使得供油更加科學(xué)、有效、合理，降低了噪音，減少燃油浪費(fèi)，減少排放，可節(jié)約燃油約25%-35%。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)柱塞上端面水平時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是現(xiàn)有技術(shù)柱塞上端面向右上角方向傾斜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)施例改進(jìn)柱塞的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0020]圖4是本實(shí)施例改進(jìn)柱塞的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0021]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0022]上端面10 ；
[0023]上端面I，傾斜槽2。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0025]如圖3-4所示，是本實(shí)用新型揭示的節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油泵柱塞，至少有一缸的噴油泵柱塞的上端面在中速區(qū)至高速區(qū)的傾角低于怠速區(qū)的傾角，即使得至少有一缸在中速至高速時(shí)的噴油量減少，同時(shí)減小該缸的噴油提前角。
[0026]作為優(yōu)化，其各噴油泵柱塞包括基礎(chǔ)柱塞和至少一個(gè)改進(jìn)柱塞。改進(jìn)柱塞的上端面I在中速區(qū)至高速區(qū)(圖中A至B的區(qū)域)與柱塞橫斷面所呈的角度，在基礎(chǔ)柱塞的基礎(chǔ)上(圖中虛線(xiàn)位置)沿傾斜槽2傾斜的方向(圖中CD線(xiàn)向右下角傾斜的方向)降低α角度?；A(chǔ)柱塞用于區(qū)別改進(jìn)柱塞，并作為改進(jìn)柱塞的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)柱塞可以為中速區(qū)至高速區(qū)的傾角不變或降低的柱塞。
[0027]從圖中可看出AB到⑶之間各點(diǎn)的垂直距離相對(duì)于原來(lái)的距離(原來(lái)為虛線(xiàn)至⑶線(xiàn)各點(diǎn)的垂直距離)有所降低，因此進(jìn)油行程相對(duì)于原來(lái)也隨之縮短，自然供油量相對(duì)于原來(lái)也降低了，因此避免了過(guò)多的燃油進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。
[0028]并且由于AB線(xiàn)相對(duì)于原來(lái)下降，因此進(jìn)油的開(kāi)始時(shí)間被延后，即噴油提前角減小，但供油結(jié)束的時(shí)間沒(méi)有改變(CD線(xiàn)不變)，因此燃油爆炸時(shí)最大壓力的位置變化并不大，發(fā)動(dòng)機(jī)仍然具有強(qiáng)勁的動(dòng)力，并且由于噴油提前角減小，因此產(chǎn)生的噪音也更小。
[0029]其中柱塞上端面I降低的具體角度值根據(jù)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)而定，一般在0-20度范圍內(nèi)變化即可達(dá)到要求。
[0030]為了使節(jié)油效果更好，噴油方式更加合理，多缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的噴油泵布置有2個(gè)以上的改進(jìn)柱塞，并且每個(gè)改進(jìn)柱塞上端面中速區(qū)至高速區(qū)的角度降低值α各不相同?；蛘叨喔装l(fā)動(dòng)機(jī)交替布置有基礎(chǔ)柱塞和改進(jìn)柱塞。
[0031]本發(fā)明之所以同時(shí)減少供油量和減小供油提前角，因?yàn)榻?jīng)過(guò)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，如果光減少供油量而不同時(shí)減小供油提前角，那么供油結(jié)束時(shí)間將提前，爆炸產(chǎn)生的最大壓力也將被提前過(guò)多，雖然仍能節(jié)油，但節(jié)油效果沒(méi)有本發(fā)明的好，本發(fā)明節(jié)油可達(dá)25%-35%，整體略高于只減少供油提前角的節(jié)油量。并且由于減小了供油提前角因此噪音也更低。
[0032]本實(shí)用新型采用柳特神力牌大貨車(chē)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。柳特神力牌大貨車(chē)裝載有CA60F無(wú)錫柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，載重總質(zhì)量20噸，新車(chē)百公里油耗24L，8年舊車(chē)百公里油耗25L。先對(duì)其發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行本實(shí)用新型的改進(jìn)，將其發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的噴油泵交替布置有基礎(chǔ)柱塞和改進(jìn)柱塞，改進(jìn)柱塞的噴油量減少10%，噴油提前角減小10%。經(jīng)試驗(yàn)后，在與改進(jìn)前相同工況下，新車(chē)百公里油耗為17L，節(jié)油29%，8年舊車(chē)的百公里油耗為18L，節(jié)油28%。
[0033]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限定。凡依本案的設(shè)計(jì)思路所做的等同變化，均落入本案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:至少有一缸的噴油泵柱塞的上端面在中速區(qū)至高速區(qū)的傾角低于怠速區(qū)的傾角。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:其各噴油泵柱塞包括基礎(chǔ)柱塞和至少一個(gè)改進(jìn)柱塞，改進(jìn)柱塞的上端面在中速區(qū)至高速區(qū)與柱塞橫斷面所呈的角度在基礎(chǔ)柱塞的基礎(chǔ)上沿傾斜槽傾斜的方向降低。
3.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述改進(jìn)柱塞上端面在中速區(qū)至高速區(qū)降低的角度在1-20度范圍內(nèi)變化。
4.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述多缸發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)以上改進(jìn)柱塞，每個(gè)改進(jìn)柱塞上端面中速區(qū)至高速區(qū)的角度降低值各不相同。
5.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述多缸發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)缸數(shù)交替布置有基礎(chǔ)柱塞和改進(jìn)柱塞。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了節(jié)能型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，至少有一缸的噴油泵柱塞的上端面在中速區(qū)至高速區(qū)的傾角低于怠速區(qū)的傾角。本實(shí)用新型使得發(fā)動(dòng)機(jī)至少有一缸在怠速時(shí)供油和供油提前角與在中速和高速時(shí)供油和供油時(shí)間不一樣，通過(guò)更加科學(xué)、有效、合理的供油方法，降低了噪音，減少燃油浪費(fèi)，減少了排放。
【IPC分類(lèi)】F02M59-20, F02D41-00, F02D1-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204610043
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520293821
【發(fā)明人】洪寶童
【申請(qǐng)人】洪寶童
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日