專利名稱：兩用燃料電噴兩輪摩托車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種摩托車，尤其是兩用燃料電噴兩輪摩托車。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的兩輪摩托車上使用的發(fā)動(dòng)機(jī)主要分為電噴式和非電噴式兩種，非電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)污染大、油耗高，但是成本較低；而電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)與非電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，其污染較小、油耗較低，但是成本偏高；它們的共同點(diǎn)是必須以汽油為燃料。隨著石油價(jià)格的上漲和環(huán)保要求的提高，單燃料汽油發(fā)動(dòng)機(jī)兩輪摩托車已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求。
與此同時(shí)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了采用清潔能源的兩輪車型，均以蓄電池和液化石油氣作為汽油的替代品，蓄電池雖然能夠解決油耗和污染問(wèn)題，但由于存在動(dòng)力性不佳和續(xù)行里程不長(zhǎng)的突出問(wèn)題，使其很難作為成熟的車型占領(lǐng)市場(chǎng)；采用液化石油氣的兩輪車型，雖然解決了污染和動(dòng)力性問(wèn)題，但仍然無(wú)法擺脫對(duì)石油的依賴。
CNG為壓縮天然氣的簡(jiǎn)稱。CNG為無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)色氣體，具有價(jià)格低、不含苯、鉛、硫等致癌物質(zhì)(排氣污染是汽油的1/3)，及工作區(qū)域無(wú)積碳、不稀釋機(jī)油、發(fā)動(dòng)機(jī)磨損小(可節(jié)約50％的機(jī)油費(fèi)和車輛維修費(fèi))、儲(chǔ)量豐富便于儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，是目前最為理想的汽油替代品。隨著壓縮天然氣技術(shù)在汽車應(yīng)用上的成熟及加氣網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的完善，使得將該技術(shù)移植于兩輪摩托車成為可能。測(cè)試結(jié)果表明，CNG車百公里的燃料費(fèi)為普通汽油車的20％左右，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。特別是在使用電噴發(fā)動(dòng)機(jī)后，其廢氣排放達(dá)到歐II，作進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)后能達(dá)到歐III排放標(biāo)準(zhǔn)，啟動(dòng)及行駛性能都有明顯改善。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種既能使用汽油作為燃料，又能使用壓縮天然氣為燃料的兩用燃料電噴兩輪摩托車。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種兩用燃料電噴兩輪摩托車，油箱通過(guò)燃油泵、噴油器與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有曲軸位置傳感器；空濾器通過(guò)節(jié)氣門與噴油器相通，該噴油器與電噴控制單元ECU之間以及電噴控制單元ECU與曲軸位置傳感器之間通過(guò)電路連接，在所述節(jié)氣門上安裝節(jié)氣門位置傳感器，其關(guān)鍵在于在主車架上裝有氣瓶，該氣瓶通過(guò)管路依次連接壓縮天然氣壓力表和充氣閥后，與減壓閥的進(jìn)氣口相接，在該減壓閥上裝有電磁閥，并且該減壓閥的出氣口與動(dòng)力閥的進(jìn)氣口連接；所述空濾器與節(jié)氣門之間安裝有混合器，該混合器通過(guò)管路與所述動(dòng)力閥的出氣口連接；在車頭旁邊設(shè)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，該轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的氣壓輸入接口與壓縮天然氣壓力表連接，點(diǎn)火信號(hào)輸入接口與點(diǎn)火器的輸出端相接，接收壓縮天然氣壓力表和點(diǎn)火器的信號(hào)；而轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的控油輸出接口與燃油泵連接，其控氣輸出接口與電磁閥連接，分別控制燃油泵及電磁閥工作；在電噴控制單元ECU與噴油器之間串聯(lián)有仿真器，該仿真器向電噴控制單元ECU輸入汽油噴射信號(hào)。
本實(shí)用新型具有兩套燃料供給系統(tǒng)，即由油箱、燃油泵、噴油器和發(fā)動(dòng)機(jī)組成的汽油供給系統(tǒng)以及由氣瓶、壓縮天然氣壓力表、充氣閥、減壓閥、動(dòng)力閥、混合器、節(jié)氣門、噴油器和發(fā)動(dòng)機(jī)組成的天然氣供給系統(tǒng)。汽油供給系統(tǒng)的導(dǎo)通由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)通過(guò)燃油泵來(lái)控制，燃油泵的主要功能是將油箱中的汽油泵出到噴油器，當(dāng)使用汽油時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制燃油泵工作，將油路打開(kāi)，同時(shí)電磁閥關(guān)閉；當(dāng)使用天然氣時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制燃油泵關(guān)閉將油路切斷，同時(shí)電磁閥打開(kāi)，使天然氣供給系統(tǒng)導(dǎo)通。這樣摩托車可根據(jù)需要選用天然氣作為主要?jiǎng)恿υ矗冉档土顺杀居纸鉀Q了污染問(wèn)題；當(dāng)需要加速或加載荷等情況下改用汽油作為動(dòng)力源，相應(yīng)地解決了動(dòng)力性問(wèn)題。
仿真器控制汽油的噴射，在燃用汽油時(shí)，接通噴油器控制電路，保持汽油噴射系統(tǒng)的正常工作；使用燃?xì)鈺r(shí)切斷汽油噴嘴的控制電路，同時(shí)向電噴控制單元ECU輸入汽油噴射模擬信號(hào)，保持電噴控制單元ECU的正常工作。
在上述電噴控制單元ECU與曲軸位置傳感器之間的連接線路上串聯(lián)有點(diǎn)火提前器，該點(diǎn)火提前器的一個(gè)信號(hào)輸入接口與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的控氣輸出接口連接，另一個(gè)信號(hào)輸入接口接點(diǎn)火器的輸出端，第三個(gè)信號(hào)輸入接口與節(jié)氣門位置傳感器連接。
使用天然氣時(shí)，點(diǎn)火提前器通過(guò)修正曲軸位置傳感器的信號(hào)，使電噴控制單元ECU控制的點(diǎn)火提前角加大一定的度數(shù)，以彌補(bǔ)天然氣燃燒速度較慢的缺點(diǎn)；使用汽油工作時(shí)，恢復(fù)電噴控制單元ECU控制的點(diǎn)火時(shí)間。
上述氣瓶通過(guò)抱箍固定在主車架的凹部，所述氣瓶的出氣口靠近車頭，并裝有瓶口閥。氣瓶是儲(chǔ)存壓縮天然氣的專用氣瓶，可選用安全耐用，容積率高的鋼質(zhì)氣瓶，并配置有熔點(diǎn)為95～105℃的易熔塞和破損壓力為25～30Mpa的安全防爆膜片；瓶口閥在必要時(shí)可關(guān)閉天然氣供給的通道。抱箍可采用能夠旋轉(zhuǎn)的氣瓶抱箍結(jié)構(gòu)，方便取出氣瓶進(jìn)行檢修。
在上述裝有氣瓶的主車架部分包覆有蒙皮將氣瓶罩入其中，該蒙皮的前后兩端均開(kāi)有通風(fēng)口。這樣氣流從前端的通風(fēng)口進(jìn)，后端的通風(fēng)口出，使氣瓶與駕駛員隔離，一旦氣瓶漏氣，有害氣體就會(huì)從后端的通風(fēng)口流散，保證行車安全。即使發(fā)生碰撞事故，也會(huì)因?yàn)橛忻善けＷo(hù)，從而降低管路被拉動(dòng)破裂后大量漏氣的危險(xiǎn)。
有益效果本實(shí)用新型既能夠使用汽油作為燃料，又能夠使用壓縮天然氣為燃料，大大降低了使用成本，減少了環(huán)境污染，具有構(gòu)思巧妙、實(shí)施容易等優(yōu)點(diǎn)，適宜于大規(guī)模推廣應(yīng)用。


圖1為為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的后視圖。
圖3為本實(shí)用新型包覆蒙皮的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的汽油供給系統(tǒng)和天然氣供給系統(tǒng)的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型由前輪25、前叉26、主車架1、車頭2、油箱3、燃油泵4、噴油器5、發(fā)動(dòng)機(jī)6、空濾器7、節(jié)氣門8、電噴控制單元ECU 9、點(diǎn)火器10、后輪27和后搖臂28等部件組成，各部件的位置關(guān)系和連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)相同。油箱3、燃油泵4、噴油器5和發(fā)動(dòng)機(jī)6依次管路連接，組成汽油供給系統(tǒng)。噴油器5的回油嘴通過(guò)管路接到油箱3的回油口上。在主車架1的凹部裝有氣瓶11，該氣瓶11通過(guò)管路依次連接壓縮天然氣壓力表12和充氣閥13后，與減壓閥14的進(jìn)氣口相接，在減壓閥14上裝有電磁閥15，并且減壓閥14的出氣口通過(guò)管路與動(dòng)力閥16的進(jìn)氣口連接；所述空濾器7與節(jié)氣門8之間的連接管路上安裝有混合器17，該混合器17通過(guò)管路與所述動(dòng)力閥16的出氣口連接。氣瓶11、壓縮天然氣壓力表12、充氣閥13、減壓閥14、動(dòng)力閥16、混合器17、節(jié)氣門8和發(fā)動(dòng)機(jī)6組成天然氣供給系統(tǒng)。氣瓶11通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的抱箍22固定在主車架1上，方便取出氣瓶11進(jìn)行檢修，在氣瓶11的出氣口處裝有瓶口閥23。減壓閥14安裝在主車架1下部，發(fā)動(dòng)機(jī)6左側(cè)，利用空冷型發(fā)動(dòng)機(jī)6散發(fā)的熱氣對(duì)減壓閥14的進(jìn)氣口加溫，防止進(jìn)氣口冰堵。充氣閥13、壓縮天然氣壓力表12安裝在氣瓶11的瓶口側(cè)，有利于縮短管路、便于檢視剩余氣量和加氣。同時(shí)，巧妙地將文丘里式混合器17集成在空濾器7的出氣口處，節(jié)省了空間，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，本實(shí)用新型的電路連接關(guān)系為電噴控制單元ECU 9的一個(gè)輸入接口與空濾器7上的進(jìn)氣溫度傳感器30連接，接收進(jìn)氣溫度傳感信號(hào)；第二個(gè)輸入接口與安裝在節(jié)氣門8上的節(jié)氣門位置傳感器8a連接，接收節(jié)氣門位置信號(hào)；第三個(gè)輸入接口與發(fā)動(dòng)機(jī)6上的缸蓋溫度傳感器33連接，接收缸體溫度信號(hào)；第四個(gè)輸入接口串聯(lián)點(diǎn)火提前器21后與發(fā)動(dòng)機(jī)6內(nèi)的曲軸位置傳感器19連接，接收曲軸位置信號(hào)；電噴控制單元ECU 9的輸出端依次串聯(lián)點(diǎn)火器10、點(diǎn)火線圈31后，與發(fā)動(dòng)機(jī)6內(nèi)的火花塞32連接；電噴控制單元ECU 9的輸入輸出端串聯(lián)仿真器20后，與噴油器5連接。電噴控制單元ECU 9是微機(jī)控制汽油噴射系統(tǒng)與點(diǎn)火系統(tǒng)的控制中心，ECU根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器30、節(jié)氣門位置傳感器8a、缸蓋溫度傳感器33、曲軸位置傳感器19送來(lái)的電信息信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷，以確定發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下所需要的最佳燃油噴射量與點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火時(shí)間并進(jìn)行最佳控制。電噴控制單元ECU 9為公知公用的技術(shù)，其結(jié)構(gòu)及工作原理在此不作贅述。
位于車頭2旁邊的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18由電瓶29供電，并同時(shí)向壓縮天然氣壓力表12、電磁閥15、燃油泵4、點(diǎn)火提前器21和仿真器20提供工作電壓。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18的氣壓輸入接口與壓縮天然氣壓力表12連接，點(diǎn)火信號(hào)輸入接口與點(diǎn)火器10的輸出端相接；而轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18的控油輸出接口通過(guò)導(dǎo)線與燃油泵4連接，其控氣輸出接口分別與仿真器20和電磁閥15連接。仿真器20控制汽油的噴射，在燃用汽油時(shí)，接通噴油器5控制電路，保持汽油噴射系統(tǒng)的正常工作；使用燃?xì)鈺r(shí)切斷汽油噴嘴的控制電路，同時(shí)向電噴控制單元ECU 9輸入汽油噴射模擬信號(hào)，保持電噴控制單元ECU的正常工作。
所述點(diǎn)火提前器21的一個(gè)信號(hào)輸入接口與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18的控氣輸出接口連接，另一個(gè)信號(hào)輸入接口接點(diǎn)火器10的輸出端，第三個(gè)信號(hào)輸入接口與節(jié)氣門位置傳感器8a連接。使用天然氣時(shí)，點(diǎn)火提前器21通過(guò)修正曲軸位置傳感器19的信號(hào)，使電噴控制單元ECU 9控制的點(diǎn)火提前角加大一定的度數(shù)，以彌補(bǔ)天然氣燃燒速度較慢的缺點(diǎn)；使用汽油工作時(shí)，恢復(fù)電噴控制單元ECU 9控制的點(diǎn)火時(shí)間。
本實(shí)用新型供油或供氣的切換由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18控制，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18采用LED顯示，設(shè)三個(gè)檔位“油”位置檔，相應(yīng)的指示燈亮，開(kāi)通汽油燃料油路；中間位置“空檔”無(wú)指示燈，油路及氣路都不通，是“油”轉(zhuǎn)“氣”的過(guò)渡檔位；“氣”位置檔，相應(yīng)的指示燈亮，發(fā)動(dòng)機(jī)6運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18能接收到脈沖信號(hào)，保證高壓電磁閥15打開(kāi)，減壓閥14、混合器17的氣路開(kāi)通；如果發(fā)動(dòng)機(jī)6不運(yùn)轉(zhuǎn)，沒(méi)有脈沖信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18僅通電3s左右就自動(dòng)斷電，這樣就使發(fā)動(dòng)機(jī)6熄火后，自動(dòng)關(guān)閉天然氣高壓系統(tǒng)，既安全又節(jié)約燃料。
從圖3中可進(jìn)一步看出，在主車架1上包覆有蒙皮24將氣瓶11罩入其中，該蒙皮24的前后兩端均開(kāi)有通風(fēng)口。這樣氣流從前端的通風(fēng)口進(jìn)，后端的通風(fēng)口出，使氣瓶11與駕駛員隔離，一旦氣瓶漏氣，有害氣體就會(huì)從后端的通風(fēng)口流散，保證行車安全。即使發(fā)生碰撞事故，也會(huì)因?yàn)橛忻善?4保護(hù)，從而降低管路被拉動(dòng)破裂后大量漏氣的危險(xiǎn)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)供氣的當(dāng)天然氣作燃料時(shí)，瓶口閥23打開(kāi)，安裝在車頭的油/氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18扳到“氣”的位置，此時(shí)天然氣電磁閥15打開(kāi)，燃油泵4關(guān)閉將油路切斷，氣瓶11內(nèi)的20Mpa高壓天然氣通過(guò)高壓管路進(jìn)入減壓閥14逐級(jí)減壓，再通過(guò)低壓管路、動(dòng)力閥16進(jìn)入混合器17，并與經(jīng)空濾器7進(jìn)入的空氣混合，經(jīng)節(jié)氣門8、噴油器5通道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)6氣缸燃燒。減壓閥14與混合器17相匹配，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)6的各種不同工況產(chǎn)生不同的真空度，自動(dòng)調(diào)節(jié)減壓閥14的供氣量，并使天然氣與空氣均勻混合，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的使用要求。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)供油的當(dāng)使用汽油作燃料時(shí)，瓶口閥23關(guān)閉，安裝在車頭的油/氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18扳到“油”的位置，燃油泵4工作，電磁閥15關(guān)閉將氣路切斷，汽油從油箱3進(jìn)入噴油器5并被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)6氣缸燃燒。
權(quán)利要求1.一種兩用燃料電噴兩輪摩托車，油箱(3)通過(guò)燃油泵(4)、噴油器(5)與發(fā)動(dòng)機(jī)(6)連接，在發(fā)動(dòng)機(jī)(6)內(nèi)裝有曲軸位置傳感器(19)；空濾器(7)通過(guò)節(jié)氣門(8)與噴油器(5)相通，該噴油器(5)與電噴控制單元ECU(9)之間以及電噴控制單元ECU(9)與曲軸位置傳感器(19)之間通過(guò)電路連接，在所述節(jié)氣門(8)上安裝節(jié)氣門位置傳感器(8a)，其特征在于A、在主車架(1)上裝有氣瓶(11)，該氣瓶(11)通過(guò)管路依次連接壓縮天然氣壓力表(12)和充氣閥(13)后，與減壓閥(14)的進(jìn)氣口相接，在該減壓閥(14)上裝有電磁閥(15)，并且該減壓閥(14)的出氣口與動(dòng)力閥(16)的進(jìn)氣口連接；所述空濾器(7)與節(jié)氣門(8)之間安裝有混合器(17)，該混合器(17)通過(guò)管路與所述動(dòng)力閥(16)的出氣口連接；B、在車頭(2)旁邊設(shè)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(18)，該轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(18)的氣壓輸入接口與壓縮天然氣壓力表(12)連接，點(diǎn)火信號(hào)輸入接口與點(diǎn)火器(10)的輸出端相接，接收壓縮天然氣壓力表(12)和點(diǎn)火器(10)的信號(hào)；而轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(18)的控油輸出接口與燃油泵(4)連接，其控氣輸出接口與電磁閥(15)連接，分別控制燃油泵(4)及電磁閥(15)工作；C、在電噴控制單元ECU(9)與噴油器(5)之間串聯(lián)有仿真器(20)，該仿真器(20)向電噴控制單元ECU(9)輸入汽油噴射信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩用燃料電噴兩輪摩托車，其特征在于在電噴控制單元ECU(9)與曲軸位置傳感器(19)之間的連接線路上串聯(lián)有點(diǎn)火提前器(21)，該點(diǎn)火提前器(21)的一個(gè)信號(hào)輸入接口與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(18)的控氣輸出接口連接，另一個(gè)信號(hào)輸入接口接點(diǎn)火器(10)的輸出端，第三個(gè)信號(hào)輸入接口與節(jié)氣門位置傳感器(8a)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩用燃料電噴兩輪摩托車，其特征在于所述氣瓶(11)通過(guò)抱箍(22)固定在主車架(1)的凹部，所述氣瓶(11)的出氣口靠近車頭，并裝有瓶口閥(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩用燃料電噴兩輪摩托車，其特征在于在裝有氣瓶(11)的主車架(1)部分包覆有蒙皮(24)將氣瓶(11)罩入其中，該蒙皮(24)的前后兩端均開(kāi)有通風(fēng)口。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種兩用燃料電噴兩輪摩托車，它具有兩套燃料供給系統(tǒng)，即由油箱、燃油泵、噴油器和發(fā)動(dòng)機(jī)組成的汽油供給系統(tǒng)以及由氣瓶、壓縮天然氣壓力表、充氣閥、減壓閥、動(dòng)力閥、混合器、節(jié)氣門、噴油器和發(fā)動(dòng)機(jī)組成的天然氣供給系統(tǒng)。汽油供給系統(tǒng)的導(dǎo)通由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)通過(guò)燃油泵來(lái)控制，當(dāng)使用汽油時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制燃油泵工作，將油路打開(kāi)，同時(shí)電磁閥關(guān)閉；當(dāng)使用天然氣時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制燃油泵關(guān)閉將油路切斷，同時(shí)電磁閥打開(kāi)，使天然氣供給系統(tǒng)導(dǎo)通。這樣摩托車可根據(jù)需要選用天然氣作為主要?jiǎng)恿υ矗冉档土顺杀居纸鉀Q了污染問(wèn)題；當(dāng)需要加速或加載荷等情況下改用汽油作為動(dòng)力源，相應(yīng)地解決了動(dòng)力性問(wèn)題。
文檔編號(hào)F02D19/06GK2858459SQ20062011082
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者鄧平, 田野, 丁治雨, 周熊竹 申請(qǐng)人:重慶市客車總廠