[其他]内燃机污染控制装置

说明书

相关申请：

本申请是申请号为729，656、申请日为1985年5月2日的美国专利申请的部分继续。

发明背景：

本发明是关于内燃机，更具体地说是一种对进入发动机的空气燃料混合物进行适合于发动机工况的自动控制、以确保发动机适应广阔工作范围的改进系统，因而，它还可以改进混合汽的燃烧、减少污染。

所用内燃机为汽油机的汽车上包括油箱、燃油泵和汽化器。汽化器中有一个接收来自燃油泵的汽油的浮子室和一个控制浮子室中的汽油保持在一定液面的浮子室控制阀。在通常的汽化器中有一个喉管，用于燃烧的空气经喉管以很大的速度吸入，使喉管处的压力明显地小于大气压力。这个压力降使汽化器浮子室的燃油，如液态汽油由喉管上的量孔或喷嘴中射出，然后燃油雾化、蒸发，与流经喉管的空气混合。

空气燃油混合物流入进气管，在活塞的吸气冲程中，又从进气管流入到发动机的气缸中。空气燃油混合物在活塞的压缩冲程中被压缩，然后又被点燃。点燃的方式既可以是传统发动机中的火花塞点火，也可是如柴油机的压燃（带不带辅助热源均可）。在理想情况下，空气燃油混合物的燃烧是从火花塞点火间隙跳火开始，很快地进行燃烧，直到气缸做功冲程的末端才完全结束。如果燃烧过程过快或者产生爆燃，那么就会导致敲缸并造成浪费;但是如果燃烧过程过慢，就会使一些燃油不能得到燃烧，而从废气中排走。人们现在已经认识到在通常的汽油机中有大量的燃油浪费掉了。燃油中的总的可用能，转换成发动机的有用能的百分比是比较小的。

由于现有发动机的效率低，人们已经进行了许多尝试，来提高与燃油汽化系统有关部分的效率，其最终目的就是要提高缸内总的燃油燃烧百分比，从而增加燃油经济性，减少燃烧废气中的如碳氢化合物，一氧化碳等有害物，增加如二氧化碳等正常燃烧废物的成份。

人们现在已经普遍接受了这样的观点，即：供给发动均匀的燃油空气混合物，形成可以完全燃烧的稀混合物，这样可以减少有害物的排放。现在传统的内燃机上使用的汽化燃油的吸入装置能供给空燃比约为185∶1可完全燃烧的混合物。这个空燃比值可以有效地减少燃烧废物中的碳氢化合物和一氧化碳等有害物的成份。

以前在常用来提高燃烧效率、减少某些燃烧有害物成份的系统中包括有：加热和/或汽化将要喷入汽化器喉管的燃油装置;予热还未与喷射入的燃油相混的空气的装置;还有其它各种各样的将燃油在与空气相混之前按轻重分离的系统。虽然，已经采用了许多不同的系统来使发动机的效率提高，污染减少，但是还没有发现任何一种方式能够完全满足那些通常安装在汽车上的发动机适应大的工作范围的各种要求。

在此，人们发现不仅应该有一个对空燃比严格控制的系统，同时还应该随着负荷的变化而相应灵活地改变空燃比。如果这个系统没有灵活性，而只能将空燃比保持在一个固定的数值，那么它只能在一个发动机要求或给定的工作范围里有效，超出了这个范围，系统就不起作用了。

因此，需要对内燃机污染控制系统进行改进，使它既能严格地控制进气管中的空燃比，同时还具有一定的使空燃比随发动机负荷和转速的变化而改变的灵活性。特别重要的是这个改进系统能够在空燃比随发动机的典型工况改变时具有最大的燃油效率。这样的系统最好用于有燃油汽化系统的发动机上，因为系统只需做很小的改进，并且其结构是由已公知的能够承受车用发动机长期重载运行的部件构成。此外，与前面所述相比，系统中还需要有一个新的装置，它能够安全地、有效地对燃油加热和部分蒸发以形成一个特定的混合比，而且还需要将加热的、部分蒸发的燃油混合物控制送入汽化器的联接装置。这种系统和装置结构简单，最大限度地应用了现有发动机的部件。本发明不仅满足了上述需要，而且还有另外一些优点。发明概述：

本发明是关于内燃机污染控制系统的改进，即改进发动机的燃油汽化部分，以减少废气中的污染成份，同时使发动机能够同步响应于汽化器节气门的变化。为此，在这一改进系统中是将吸入汽化器的空气加热到160°F到180°F温度范围内，而且，燃油在与热的空气混合前的混合物体积中约有占总体积30%的液态燃油、70%的汽态燃油，其温度是在115°F到125°F的范围内。