[发明专利]具有可调节的燃料空气比的化油器式发动机

说明书

背景技术

用于生产电力的发电机是众所周知的，并且已经可商购多年。这些装置通常包括内燃机。它们适于通过标准的双管脚或三管脚插塞接收器，以120或240伏、以及50至60Hz提供交流电(AC)电力；还常见的是用于为铅酸电池充电的额外的12伏DC电源端口。可用仅使用汽油或仅使用重质燃料的装置，重质燃料如JP-8、柴油、喷气燃料或煤油。

汽油具有低闪点(小于-20℃)和高自燃温度(大于200℃)。在操作中，汽油需要适当的空气燃料比和火花来促使并保持点火。节气门和/或燃料注射器用于测量在操作期间吸入发动机气缸的燃料/空气混合物。汽油的低闪点和挥发性允许在低于冷冻的温度下启动火花点火发动机，允许通常在-20℃至55℃之间的宽范围的温度下操作。为了获得可接受的效率，对于仅使用汽油的发动机，压缩比为8:1至12:1是期望的，其足够低以允许发动机的手动拉动启动和由铝制成的简单轻量便携式发动机装置的构造。

便携式汽油发电机具有简单的设计，以保持轻便、成本低和耐用。这种装置包括具有用于混合空气和燃料的化油器的发动机，并且不包括燃料注射器。化油器喷射器控制离开化油器的空气-燃料混合物中存在的最大量的燃料，并且阻气门用于减少空气-燃料混合物中的空气量，用于启动发动机。选择喷射器的大小，以在典型的条件下，例如25℃环境温度和海平面海拔，在发动机的最大功率下提供良好的性能。当发动机的环境偏离这些典型的条件时，发动机的性能发生变化。如果环境偏离太多，则不可能正确地操作发动机，除非使用不同的喷射器来增加空气-燃料比。例如，在5000英尺以上的海拔，大多数小型便携式汽油发电机将不工作，除非在装置中安装了不同的喷射器。诸如在现代汽车中找到的更先进的发动机使用氧传感器和燃料注射器来增加空气-燃料混合物中的空气，使得发动机在高海拔和高于正常环境温度下将有效地运行。因此，为了使用可以在诸如不同海拔的各种条件下使用的小型便携式发电机，还必须具有用于打开发电机和移除现有喷射器的可用的适当工具，不同尺寸的喷射器的选择，用于对于每个海拔选择正确喷射器的适当图表，以及用于确定发电机将运行的海拔的地图或海拔计。此外，在小型便携式汽油发电机中更换喷射器是多少有点复杂的操作，包括打开发动机和处理已经暴露于汽油的部件，这对于典型的消费者来说是不希望的，特别是在将使用发电机的位置中。

发明内容

在第一方面，本发明是一种简单的发动机，包括(1)气缸和气缸中的火花塞；(2)化油器，流体地连接到气缸；(3)主进气路径，将大气与化油器流体地连接；(4)化油器旁路进气路径，将气体与气缸流体地连接而不穿过化油器；以及(5)沿着化油器旁路进气路径的阀，用于控制通过化油器旁路进气路径的空气流动。

在第二方面，本发明是一种包括简单发动机的发电机。

在第三方面，本发明是一种灵活燃料发电机，其包括简单的发动机。

在第四方面，本发明是一种运行简单发动机的方法，包括向化油器供应空气和燃料以产生空气燃料混合物；将空气-燃料混合物供应到气缸；向气缸供应额外的空气；以及点燃气缸中的燃料以驱动发动机。额外的空气不穿过化油器。

在第五方面，本发明是一种发电方法，包括通过该方法运行简单的发动机。简单的发动机是发电机的一部分。

在第六方面，本发明是一种简单的发动机，其包括：(i)气缸和气缸中的火花塞；(ii)化油器，流体地连接到气缸；(iii)主进气路径，将大气与化油器流体地连接；以及(iv)化油器旁路。化油器旁路包括(a)流体地连接到空气的入口管；(b)流体地连接到入口管的阀，以及(c)流体地连接到气缸的出口管。化油器旁路绕过化油器提供空气到气缸。

在第七方面，本发明是从简单的发动机制造改进的发动机的方法。简单的发动机具有气缸，气缸中的火花塞，流体地连接到气缸的化油器和将空气流体地连接到化油器的主进气路径。该方法包括向简单发动机添加化油器旁路。化油器旁路包括(a)流体地连接到空气的入口管；(b)流体地连接到入口管的阀；以及(c)流体地连接到气缸的出口管。化油器旁路绕过化油器提供空气到气缸。

定义

重质燃料包括柴油燃料，柴油1，柴油2，煤油，JP-8，JP-5，F-76，DF2航空燃料和生物柴油。重质燃料或汽油临时与大量的润滑剂(如油)混合，以形成用于不含润滑剂的二冲程发动机的燃料-润滑剂混合物。优选地，不存在重质燃料或汽油作为这种燃料-润滑剂混合物。

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。