本实用新型涉及一种活塞式四冲程发动机，包括各种燃料的活塞式四冲程发动机。

传统的四冲程发动机气门由凸轮的抛物面进行机械周圆运动，凸轮升程克服气 门弹簧张力压迫气门逐渐打开，气门在弹簧恢复力的作用下关闭，物理限定凸轮的 抛物面不能做得很陡，因此只能将气门控制到早开迟闭的气门重叠角来弥补进气量 的不足和排气不彻底，进气门早开。如图1的弧形带（其宽度表示气门开启的程度） 及其一端的箭头（表示配气相位旋转方向渐闭角）所示，排气门早开的结果是，活 塞在排气行程未终了时，进气门已经打开，造成气体互串干扰，此时活塞处在做功 行程中途，刚好在混合气燃烧膨胀将活塞推动下行时，排气门就打开，气体膨胀力 损失一半以上，部分混合气未完全燃烧就从排气门排出，燃料损失很大，造成环境 污染。
有的发动机釆用涡轮增压来提高进气量，但发动机动力随凸轮轴的磨损而逐渐 衰减是无法弥补的，首先是气门行程减小，使进气量锐减，进气阻力大，吸入气量 少，空燃比的失调，使燃烧不彻底。有的发动机用机外设置三元崔化器加二次空气 喷射来保障废气的排放达标，对燃料造成浪费可达30%。另外配气机构靠机械的时 M^艮本无法确保配气相位的精确控制，气门开启小，使气体流量受到限制，在高速 时很难做到精确控制。而且时规机构的机械结构复杂，轴功率损失大，故障点多， 维修量大，可靠性较差。
目前发动机的燃料供给只有柴油发动机是缸内喷射，而汽油发动机和燃气发 动机却是采用缸外供给。缸外供给燃料的缺点一是燃料容易外泄，危及安全，造成 浪费；二是燃料在缸外气化，体积增大，挤迫气门本来已经有限的流量，使空气进 缸量减少，燃料燃烧时氧化不完全，造成环境污染和浪费。
传统电火花供给只在缸内一闪，与混合气接触时间短，混合气未点燃已被排出 才几外，造成环境污染和浪费。发明内容
本实用新型的目的就是提供一种活塞式四冲程发动机，以解决现有技术存在的 由于气门早开迟闭和电火花点火持续时间短而导致的发动机功效低、燃料损失大和 环境污染的问题。
本实用新型的技术方案是：包括配气机构、点火装置和燃料喷射装置，均分别
安装在气缸盖上，其特征在于：所述的燃料喷射装置的燃料入口通过燃料分支接头 与一恒压装置的出口连接，该恒压装置的入口与高压泵的出口连接，该高压泵的入 口与油箱连接；该配气机构包括气门杆，在该气门杆的一端设有与发动机缸盖上的 气门口对应的工作面，所述的气门杆滑动密封地穿出安装在所述缸盖气门口的气门 导管，所述的气门杆的外端与一电磁铁组件连接，该电磁铁组件与一配气驱动控制 电路的输出端连接，该配气驱动控制电路的输入端与安装在气缸体上的曲轴位置传 感器的信号输出端连接。
所述的电磁铁组件由同轴连接的上、下电磁铁构成，每一该上电磁铁或下电磁 铁包括线圏、U形外壳、线圈骨架铜套和T形动铁芯，在该U形外壳内装有线圈骨 架铜套，在该U形外壳与线圏骨架铜套上装有线圏，在该线圈骨架铜套的轴心滑动 安装动4失芯；所述的动铁芯为圆柱体及设在其一端的外凸缘的T形结构，所述的上 面的线圏U形外壳与下面的线圈U形外壳的开口 一端相对连接，所述的上面与下面 的T形动4失芯的外凸缘一端以及气门杆同轴连接；在上面的线圏U形外壳的下端面 装有永磁体；所述的每一线圏均与 一所述的配气驱动控制电路连接。
所述的气门杆为中空结构，在其中空的轴心装有针形管，该针形管的外侧和下 端与气门杆内侧和工作面内侧之间均留有间隙，该针形管的另上端穿过设在所述的 动铁芯的轴心孔延伸到所述的上面的U形外壳顶端外，并与一机油管接头的一个接 口连接，在该机油管、针形管的内外侧之间形成一机油冷却回路。
所述的气门杆的工作面周边为球面形的气门密封面，与该气门密封面对应的气 门座圈的内侧为15〜25。倾角的圆锥面；所述的气门密封面、气门导管和气门座圏 均采用硬质合金制成。
所述的恒压装置为恒压阀或恒压室；该恒压室由外壳和液位下限浮阀组成，该 液位下限浮阀包括阀体、浮球、浮球透孔、阀杆、定位卡片、出油孔、入油孔和阀 芯，阔体连接在外壳的一端，在该阀体的外端设有入油接头、燃油回泄接头和出油 接头，在该阀体的内设有与阀体内端贯通的阀芯腔，该阀芯腔的底端设有与所述的 出油接头的中心孔相通的出油接头孔，在该阀体的阀芯腔内装有阀杆，阀杆的底端
6连接阀芯，阀杆的另一端滑动地穿出安装在阀芯腔口部内的定位卡片的中心孔，并 与浮球连接，在该浮球上设有浮球透孔；在所述的阀体的位于外壳内部的部分还分 别设有出油孔和入油孔，该入油孔与所述的入油接头、燃油回泄接头相通，该出油 孔与所述的阀体的阀芯腔内部相通。
所述的点火装置包括点火延时控制器、振荡器、振荡放大器、功率放大模块和 点火线圏，振荡器的脉沖信号经过振荡放大器放大后输入到功率放大模块的输入
端，点火线圏的输出端与火花塞连接；所述的点火延时控制器的不同输入端分别与 脚踏油门位置传感器、发动机转速传感器、进气压力传感器、曲轴位置传感器上的 20。点火提前角触点信号端和排气门关闭信号连接；该点火延时控制器的一个输出端 输出火花控制信号，用于控制功率放大模块的脉冲信号的输出时间，从而实现对火 花塞的点火时间的控制，火花塞的点火时间延长至做功行程结束而结束。
所述的燃料喷射装置为旋风式电控喷射器，包括壳体、阀杆、电磁线圏、铁芯、 U形磁极、阀座和阀芯，在壳体的上部设有空腔，在该壳体的下部设有轴心孔，在 该轴心孔的下端装有阀座，在该阀座的外端装有旋风式喷嘴，在该喷嘴周边设有向 同一方向倾斜的放射形的喷孔，该喷嘴的内端通过阀座与阔芯构成的阀门与设在壳 体下部的燃料进口连接；在所述的阀座的内端装有阀芯，该阀芯的上端与密封地穿 过壳体轴心孔并延伸到壳体上部的阀杆的下端连接；在所述的壳体上部空腔的轴心 由中心至外侧的铁芯、骨架铜套、电磁线圏和U形磁极，U形磁极与壳体固定连接， 铁芯与骨架铜套滑动配合，所述的阀杆的上端通过一非导磁推杆与位于U形磁极上 端的弹簧座连接，在弹簧座的上面装有弹簧，在该弹簧上端有弹簧调节螺帽并与壳 体之间螺紋连接；所述的电磁线圏与 一燃料喷射控制电路连接。
在所述的壳体下部i殳有与所述的岡杆相通的泄油管4妄口 。
所述的燃料喷射控制电路包括喷油时间控制器、停缸控制器开关、脚踏板油门 位置传感器、电源正极开关电路和电源负极开关电路，喷油时间控制器的输出端和 一个输入端分别与电源负极开关电路的输入端和电源正极开关电路的输入端连接， 该电源负极开关电路和电源正极开关电路的输出端分别与所述的电磁线圏的两端 连接；该喷油时间控制器的其他不同输入端分别与水温传感器信号、氧传感器信号、 点火提前角信号和脚踏油门位置传感器信号以及气门关闭信号连接；停缸控制器开 关连接在电源正极开关电路的对应的停缸控制端。
所述的配气驱动控制电路为功率电子开关，该功率电子开关的控制端与所述的 曲轴位置传感器的输出端连接，该功率电子开关的控制输出端连接在所述的电磁铁组件的电源回路中；所述的曲轴位置传感器分别感应发动机曲轴720。工作的位置， 并分别通过所述的功率电子开关与所述的电磁铁组件的线圏连接；在所述电磁铁组 件的线圈回路上还分别连接有电流感应器和能够指示气门开启关闭的指示灯，该指 示灯通过串联在线圏回路上的电流感应器的感应线圈与干簧管的感应，接通串联在 干簧管回路上的LED的电路;在对应于每个气缸的进气门和排气门的一个配气驱动 控制电路的该LED与干簧管之间分别引出火花延长时间控制信号和燃料喷射控制 信号，并分别与所述的点火装置和燃料喷射装置的控制端连接；还包括一微电脑总 控制器，用以对所述的配气机构点火装置和燃料喷射装置进行统一的时序控制。
本实用新型的优点是：该发动机用电磁磁路闭合为动力，控制气门开和闭的不 可变行程气门，气门运动线速高，在进气时，进气门能在活塞下行全行程全开，保 障活塞下行的全行程进气，进气充分。在排气时，排气门能在活塞上行的全行程全 开，保障活塞上行的全行程排气，排气门通径比进气门大，阻力小，排气彻底。高 速时气门没有滞后和回弹，消除气门重叠角所导致的气体互串干扰，而且气门开和 闭的时刻可以由微电脑控制，形成发动机的微电脑一体化控制，实施机内净化，提 高燃料利用率，减少环境污染。
附图说明
图l是现有技术的气门开关时的重叠角示意图； 图2是本实用新型的气门开关交替的时序示意图； 图3是本实用新型的电动气门的组装俯视图；
图4是本实用新型的恒压室以及与其连接的高压截止阀和分缸接头的结构示意
图；
图5是本实用新型的曲轴位置传感器的剖视结构示意图；
图6是本实用新型一组配气机构的剖视结构示意图；
图7是图6中一电磁铁组件的分体结构示意图；
图8a和图8b是本实用新型的配气驱动控制电路的电路图（一组）；
图9是本实用新型的点火装置的电路图；
图IO是本实用新型的旋风式电控喷油器的剖视结构示意图；
图11是本实用新型的旋风式电控喷气器的剖视结构示意图；
图12是本实用新型的燃料喷射控制电路一个实施例的电原理图。
8具体实施方式
下面以四缸发动机为例对本实用新型进行详细"i兌明。
参见图3和图4,本实用新型包括配气机构、点火装置和燃料喷射器2，气缸 盖16上对应于四个气缸（图中虚线圆环）的位置分别安装燃料喷射器2和点火装 置的点火线圈5。
所述的燃料喷射器2的燃料入口通过分支管线3和燃料分支接头6与一恒压装 置8的出口连接，在该燃料分支接头6与恒压装置8之间装有高压截止阀7。该恒 压装置8的入口与入油接头9的单向阀R的出口和回泄接头19的入口端连接，回 泄接头19的出口端与燃油箱连接；单向阀R为燃料进入时才导通的单向导通阀（由 止回弹簧90、钢球91和空心螺钉92,参见图4)与高压泵10的出口连接，该高压 泵10的入口与燃油箱连接。回泄接头19恒压、泄压的单向阀（由弹簧192、钢球 191和空心螺钉193,参见图4)。在气缸体的端面的曲轴上装有曲轴位置传感器20， 该曲轴位置传感器20通过齿轮传动（或链传动、带传动））与发动机的曲轴传动连 接（参见图5，为齿轮传动）。在曲轴上装有皮带轮12,用于动力输出。
参见图4，所述的恒压装置8为恒压室的实施例，即；该恒压室由外壳80和液 位下限浮阀18组成，该液位下限浮阀18包括阀体181、浮球182、浮球透孔183、 阔杆184、定位卡片185、出油孔106、入油孔187和阀芯188,阀体181连接在外 壳80的一端，在该阀体181的外端设有入油接头9、燃油回泄接头19和出油4妄头 711,在该阀体181的内设有与阀体内端贯通的阀芯腔，该阀芯腔的底端设有与所述 的出油4妄头711的中心孔相通的出油接头孔715,在该阀体181的阀芯腔内装有阀 杆184,阀杆184的底端连"l秦阀芯188,阀杆184的另一端滑动地穿出安装在阀芯 腔口部内的定位卡片185的中心孔，并与浮球182连接，在该浮球182上设有浮球 透孔183;在所述的阀体181的位于外壳内部的部分还分别设有出油孔106和入油 孔187,该入油孔187与所述的入油接头9、燃油回泄4妻头19相通，该出油孔106 与所述的阀体181的阀芯腔内部相通。所述的恒压装置8也可只采用一个常M^的恒 压阀（未图示）代替图4中的恒压室。
工作时（参见图3和图4)，燃料箱内的燃油由输送泵IO加压，经入油接头9 及单向阀R泵入恒压室8，恒压室8的入口设置的单向阀R具有限压作用，过多燃 料从回泄^接口 19流回燃油箱。恒压室8出口设置电磁式高压截止控制阀7,保证高 压系统安全，再通过燃料分支接头6和各缸燃料管线3经电控喷射器2喷入缸内， 构成逐缸喷射系统。发动机可根据负荷来减少某些缸在动平衡许可情况下断油停缸运行（参见图12)。
对不同燃料采用不同的恒压装置和工作参数，柴油发动机在喷油时刻的同时启 动长延时脉冲电火花点火器助燃，至做功行程结束才结束，缸内燃尽，达到净化。 汽油发动机和燃气发动机在做功行程，长延时脉沖电火花至做功行程结束才结束， 缸内燃尽，达到净化。采用不同的燃料（柴油、汽油和可燃气）时，恒压式的燃料
缸内电喷系统的结构（性能参数）和工作过程分别说明如下：
1、所述的恒压式柴油缸内电喷系统，在于柴油供给系统和柴油燃烧系统，首
先将柴油加压至20Mpa送入恒压室8,恒压室8是一个高压钢瓶结构，需经60Mpa 压力试验合格，才能使用。恒压室8的容积是2升，内储存惰性气体，惰性气体只 要是用来储备压力用，在有限的容积内，柴油高压泵10将柴油经单向阀R泵入， 惰性气体被压缩成20Mpa的高压弹性气体，气体在上部、柴油在下部，因此液体柴 油具有弹性，恒压室8内^1一液面下限浮阀18,油泵IO发生故障时，恒压室8得 不到液体补给，下限浮阀18将柴油出口关闭。柴油是经下部出口的电磁式高压截 止控制阀7进入与缸数相同的分叉道接头6,再由各缸高压油管3进入电控喷射器 2的入口 ，喷射器2的控制系统（图12所示）对其进行喷油时刻和喷油时间控制， 在喷油时刻的同时启动长延时脉冲火花点火器助燃，解决柴油喷油过程气化吸热， 使缸内温度下降造成柴油燃烧不完全现象，而造成排黑烟现象，点火延续至整个做 功行程结束而结束，使所有柴油都发挥最大出力。系统不需设置机外废气净化和进 气增压一几构。
2、所述的恒压式汽油缸内电喷系统，在于汽油供给系统和汽油燃烧系统，首 先将汽油加压至0.5Mpa,经单向阀R送入恒压室8,恒压室8是一个中压钢瓶结构， 需经2Mpa压力试验合格才能使用。恒压室8的容积是2升，内储存惰性气体，惰 性气体只要是用来储备压力用，在有限的容积内，汽油泵IO将汽油经单向阀R泵 入，惰性气体被压缩成0.5Mpa弹性气体，气体在上部，汽油在下部，因此液体汽 油具有弹性，恒压室8内"&一液面下限浮阀18，当汽油泵IO发生故障时，恒压室 8得不到液体补给，下限浮阀18将汽油出口关闭，汽油是经下部出口的电磁截止阀 7进入与缸数相同的分叉道接头6,再由各缸油管3进入电控喷射器2的入口 ，喷 射器2的控制系统（图12所示）对其进行喷油时刻和喷油时间控制，以及点火时 刻控制，高压电火花是由长延时脉冲点火器提供， 一连串的电火花延续至整个做功 行程结束而结束，使所有可燃气体都燃尽，发挥最大出力。系统不需设置三元崔化 器来进^f于^L外废气净化和进气增压机构。3、所述的恒压式可燃气电喷系统，由于可燃气其本身具备有弹性压力，所以
不需设单向阀R、恒压室8和下限浮阀18,而要设恒压阀（如现有的膜片式恒压阀） 来4吏气体压力恒压到0.5Mpa,恒压后的气体经电磁截止阀7进入与缸数相同的分叉 道接头6,再由各缸燃气管3进入电控喷射器2,由于燃气体积比燃油体积大些， 相对的喷射器2的喷嘴等通经相对也大一些，喷射器2的控制系统（图12所示） 对其进行喷射时刻和喷射时间的控制，以及点火时刻控制，高压电火花是由长延时 脉冲点火器提供的， 一连串电火花延续至整个做功行程结束而结束，使所有的可 燃气体都燃尽，发挥最大出力，系统不需设置三元崔化器来进行机外废气净化和进 气增压机构。
参见图5,本实用新型的曲轴位置传感器20包括绝缘板201、安装螺栓202、 壳体203、气门控制静触点204、动触点转子205、点火提前角静触点206 (提供20° 提前角信号）、滚珠轴承207、轴208、与曲轴l: l连接的齿轮209、定位销钉210、 曲轴360。齿轮212、曲轴720。齿4仑213、轴承压盖214、压盖固定螺钉215、圆锥滚 子轴承216和骨架油封217。齿轮209和曲轴360°齿轮212安装在轴208上，轴208 的两端各通过滚珠轴承207安装在壳体的一端内，在齿轮209旁边的壳体内通过圆 锥滚子轴承216安装动触点转子205的轴，在该装动触点转子205的一端安装气门 控制静触点204,该气门控制静触点204与动触点转子205表面的各种触点相对应。 在动触点转子205的轴与壳体203之间装有骨架油封217，以保证传感器的机械部 分与电器部分之间的隔离。四个点火提前角静触点206 (即图8a、图8b中的A点） 分别与图8所示的对应于四个缸体的四路配气驱动控制电路的下线圈驱动电路的输 入端（即图8a、图8b中的三极管B3的输入端）连接。
曲轴位置传感器20安装在缸体曲轴前端与曲轴齿轮传动连接，720。的曲轴位置 采样传动是先以1: 1传动方式得到曲轴360。转角（曲轴位置），然后以2: 1传动方 式得到曲轴720。四个冲程转角，其传动方式包括齿轮传动、链传动或齿形带传动等 (指曲轴位置传感器20与曲轴之间的传动方式，图5所示是齿轮传动）。曲轴位置 传感器20由动触点转子205和点火提前角静触点206构成电动气门模拟程序控制， 动触点转子205由多个铜片和绝乡彖板叠合而成，动触点转子铜片与动触点转子205 的轴搭铁（汽车上电路的负极与车身金属连接），每只气门由两个动触点转子205 的转子片（铜片）控制4荅铁。
参见图6〜图8，本实用新型的配气机构包括气门杆415，在该气门杆415的下 端设有与发动机缸盖16上的气门口对应的工作面419。所述的气门杆415滑动密封地穿出安装在所述缸盖16气门口的气门导管413,气门杆415的上端与所述的电磁 铁组件连接，所述的气门杆的外端与一电磁铁组件连接，该电磁铁组件与一配气驱 动控制电路的输出端连接，该配气驱动控制电路的输入端与安装在所述的气缸体前 端曲轴上的曲轴位置传感器20的信号输出端连接。
该电》兹4^组件的结构参见图6和图7,由上下两个电》兹4^同轴构成，该上下两 个电》兹铁呈上下对称设置。该电磁铁组件包括上线圏45和下线圏410、上线圏U 形外壳44和下线圏U形外壳411、上线圏骨架铜套46和下线圈骨架铜套49、上T 形动铁芯47和下T形动铁芯48。所述的上T形动铁芯47和下T形动铁芯48均为 圆柱体及设在其一端的外凸缘的T形结构。所述的上线圏U形外壳44与下线圈U 形外壳411的开口一端通过由非导磁性材料制成的连接件相互同轴连接；所述的上、 下T形动铁芯47和48的外凸缘一端同轴连接。
以位于上面的电磁铁为例说明其结构，在该上U形外壳44内的轴心滑动安装 上T形动铁芯47,在该上T形动铁芯47外套装有上线圏骨架铜套46和上线圏45。 该上、下T形动铁芯47和48与所述的气门杆415同轴连接。在上线圈U形外壳 44的下端面装有7JU兹体416。
所述的下线圏U形外壳411与所述的缸盖16固定连接。
所述的气门杆415由非导磁性不锈钢材料制成，为中空结构，在其中空的轴心 装有非导^f兹性针形管42,该针形管42的外侧和下端与气门杆415内侧和工作面419 内侧之间均留有间隙，该针形管42的上端穿过设在所述的动铁芯的轴心孔延伸到 上面的U形外壳44顶端外，并与 一机油管接头43的 一个接口连接，该才几油管接头 43设有另一接口，相邻的电磁铁组件的机油管接头43之间相互连通。在该机油管 接头43的两个接口 、针形管42的内外侧之间形成一机油冷却回路，与外界的冷却 油路连接。
所述的工作面419周边为球面形的气门密封面418,与该气门密封面418对应 的气门座圏414的内侧为15~25°倾角的圆锥面。所述的气门密封面418，气门导管 413和气门座圈414均采用硬质合金制成。
所述配气机构的上、下线圏45和410的工作程序是，曲轴位置传感器20用采 集到的电信号控制功率电子开关的导通与截止，当功率电子开关导通时，上述的T 型滑动铁芯47和48被磁化，与U形外壳44吸合，磁路由断路变为闭路，T型滑 动铁芯带动气门开启或关闭。气门需打开时，下线圏410被导通电，磁化了的下T 型铁芯48克服上线圏U形外壳44下端的cp3mm小块永久磁铁416的吸力下行将磁
12路闭合，带动气门杆415下移，气门密封面418被打开；在气门需要关闭时，上线 圏45被导通电，磁化的T型铁芯47上行将磁路闭合，带动气门杆418上移，气门 被关闭。关闭发动机时，关闭状态的气门由上线圈磁极端部的cp3mm小块永久磁铁 416吸住，保持气门关闭状态。由于气门通过电磁铁进行控制，没有凸轮控制的逐 渐开启和逐渐关闭的过渡过程，所以气门的开或关时刻控制在活塞的上止点和下止 点（参见图2),不需要进气门与排气门的开启角的重叠，从而彻底避免串气的发生， 提高了燃料的利用率和功效。
所述中空的气门杆415是用非磁性不锈钢制造，并用外径L5mm〜2.0mm非磁 性针型管42将机油导入气门工作面的内部进行冷却，^L油从上T型动l^芯47顶 部溢流出来再对线圏进行冷却，同时润滑整个系统。
所述的气门是由不锈钢、耐热钢和硬质合金分段合成的，气门的密封面418是 球面的，而气门座圏414的内周面是20。锥面，密封面418与气门座圏414摩擦闭 合，可以减轻气门落座时拍打声，落座或出座摩擦力小。气门导管413是用耐高温、 耐磨损的YG15硬质合金制造，气门座圈414和气门密封面418是用耐冲击的YG8 硬质合金制造，免维护，保证气门的升程不变。同时保证磁路闭合后能留有lmm的 金属间隙，如果在磁路闭合后不预留一点金属间隙，在闭合时会产生猛烈的金属拍 打声，T型动铁芯47、 48的吸盘（相对的外凸缘）带动气门可旋转，磨合均匀，排 气门的有效通径面积比进气门大，达到进气充足，排气彻底的最终目的。
参见图8a和图8b,所述的配气驱动控制电路包括上线圈驱动电路和下线圏驱 动电路，每只所述的气门均配有的上线圈45和下线圏410,并分别与上线圈驱动电 路和下线圏驱动电路连接，该上、下线圏驱动电路包括曲轴位置传感器20 (安装在 曲轴的前端位置）和功率电子开关，该功率电子开关由三极管B3 (B4)和场效应 晶体管B1(B2)连接而成的复合功率放大器组成，曲轴位置传感器20的气门控制静 触点204,每对应于一个缸体共有四个该气门控制静触点204 (参见图5),分别与 图8a和图8b中的上、下线圈驱动电路的输入端（即三极管B3、 B4的输入端）连 接，场效应晶体管B1(B2)的控制输出端连接在上线圈45或下线圈410的电源回路 中。在所述的上线圏45和下线圈410的回路上分别连接有气门开启关闭的指示灯 LED,其电流感应触点开关K用cpO.8mm~l.Omm漆包线绕20圈，制成内径2.5mm 的空芯线圈，内置一直径2. 5mm的干簧管，用环氧树脂固封。该电流感应触点开 关串联接在电路上，当电流导通时，线圈电流感应干簧管内的电极产生磁力而吸合， 使指示灯LED导通发光。电路中的碳膜电阻RO是用来限制触点工作电流的。进气门下线圏410的电流感应器触点开关K还控制燃油喷射的时刻（参见图12)，当进 气(指示灯LED亮)完毕，指示灯LED熄灭，图12所示的燃油喷射控制电路的控制 输入端C得到低电位电信号，驱动燃油喷射控制电路的电路正极电源导通，为电控 旋风式喷油器的线圈26提供电流，电控旋风式喷油器开始喷油，喷油时间（长短) 的控制，由电控旋风式喷油器负电极供给的喷油时间控制器PC控制，喷油时间控 制器PC的多个输入端分别连接水温传感器信号、氧传感器信号、点火提前信号和 脚踏油门位置传感器JS的息速信号、以及气门关闭信号（与所述的控制输入端C) 连接。喷油时间控制和怠速控制由脚踏油门控制（参见图12)，以及停缸控制。
图8b所示的电路是对应于发动机的一个气缸（图8a中最左边的对应第一缸的 电路）的气门控制电路，四个气缸供有四组相同的该电路。图中单点划线左半部分 的电路是某一气缸压缩终了行程进气门的控制电路；单点划线右半部分的电路是该 气缸压缩终了行程排气门的控制电路。左半部分电路的下面的两个圆环201和202 表示该气缸压缩终了行程进气门触点位置（由曲轴位置传感器20提供相应信号）， 右半部分电路的下面的两个圓环203和204表示该气缸压缩终了行程排气门触点位 置（也由曲轴位置传感器20提供相应信号）。各个圆环内的四个象限分别表示气缸 工作时的四个行程，即：从第四象限开始（顺时针）分别为进气、排气、做功、压 缩。每一圆环是720。曲轴转角，圆环内的粗实线弧线是动触点，表示气门导通（有 信号），没有弧线的过程为气门断路（无信号）。最右边的干簧管与LED之间的引出 端D为火花延长时间控制信号端，与图9所示的点火装置电路的点火延时控制器连 接。每一气缸的一组配气驱动控制电路的最左边干簧管与LED之间的引出端C为 燃料喷射控制信号，通过图12所示的电路驱动与对应的燃料喷射器2的线圏26的 连接（参见图IO、 11)。图8a中左边第一气缸的引出端C还用作转速信号输出端， 其输出的转速信号是点火提前的依据，连接到图12的控制输入端C。
参见图9,所述的点火装置包括点火延时控制器、振荡器、振荡放大器、功率 放大模块和点火线圏，振荡器的脉冲信号经过振荡放大器放大后输入到功率放大模 块的输入端，点火线圈的输出端与火花塞连接。点火延时控制器的输入端分别与脚 踏油门位置传感器、发动机转速传感器、进气压力传感器、曲轴位置传感器20上 的20。点火提前角触点信号端（图8b中的A点）和排气门关闭信号（图8b中的D 点）连接，共同构成点火时刻控制电路。该点火延时控制器的输出端用于控制功率 放大模块的脉冲信号的输出时间，从而实现对 花塞的点火时间的控制，火花塞的 点火时间延长至做功行程结束而结束。参见图10,所述的燃料喷射器2为旋风式电控喷油器，包括壳体218、弹簧调 节螺帽21、张力弹簧22、弹簧座23、阀杆219、非导磁推杆24、骨架铜套25、电 磁线圏26、 U形磁极27、 T形铁芯滑杆28、 T形铁芯吸盘29、 0型密封圈210、燃 料进口 "妄头）211、燃油泄油接口 212、高压密封垫213、滑动阀芯214、阀座215、 旋风式喷嘴216和30。旋风喷孔217,在壳体218的上部设有空腔，在该壳体218 的下部设有轴心孔，在该轴心孔的下端装有阀座215,在该阀座215的外端装有旋 风式喷嘴216,在该喷嘴216周边设有向同一方向倾斜约30。的放射形的旋风喷孔 217,该喷嘴216的内端通过阀座215与滑动阀芯214构成的阀门与设在壳体218 下部的燃料进口 211的孔的内端连接。在所述的阀座215的内端装有滑动阀芯214, 该滑动阀芯214的上端与密封地穿过壳体218的轴心孔并延伸到壳体218上部的阀 杆219的下端连接。在所述的壳体218上部空腔的轴心由中心至外侧依次安装T形 铁芯滑杆28、骨架铜套25、电磁线圈26和U形磁极27， U形（截面形状）磁极 27与壳体218固定连接，T形铁芯滑杆28与骨架铜套25滑动配合，所述的阀杆219 的上端通过一非导磁推杆24与位于U形磁极27上端的弹簧座23连接，在弹簧座 23的上面装有张力弹簧22,在该张力弹簧22的上端有弹簧调节螺帽21,弹簧调节 螺帽21的外螺紋与壳体218的上端口的内螺紋连接。在壳体218下部的燃料进口 211的对面设有与所述的阀杆219的外周面相通的燃油回泄接口 212。在壳体218 下部的轴心孔与阀杆219之间上方装有O型密封圏210,下方装有高压密封垫213。 当高压密封垫213发生泄漏时燃油从燃油回泄接口 212流回燃油箱保证燃油使用的 安全。
参见图11,所述的燃料喷射器2为旋风式电控喷气器，其结构与图IO所示的 旋风式电控喷油器唯一不同的是没有燃油回泄接口 212。由于气体体积大，所以流 通通经较大。
本实用新型可通过一微电脑总控制器对所述的配气机构、点火装置和燃料喷射 装置进行统一的时序控制（未图示）。
图10和图11所示的燃料喷射器2由图12所示的燃料喷射控制电路控制。 参见图12,所述的燃料喷射控制电路包括喷油时间控制器PC、停缸控制器开 关TK、脚踏板油门位置传感器JS、电源正极开关电路和电源负极开关电路，喷油 时间控制器PC的输出端和一个输入端分别与电源负极开关电路的输入端和电源正 极开关电路的输入端连接，该电源负极开关电路和电源正极开关电路的输出端分别 与所述的电磁线圏26的两端连接；该喷油时间控制器PC的其他不同输入端分别与
15水温传感器信号、氧传感器信号、点火提前角信号和脚踏油门位置传感器信号以及 气门关闭信号连接。电源正极开关电路主要是由三个三极管（两个普通晶体管T1、
T2和一个场效应晶体管T3)组成的复合开关电路，停缸控制器开关TK连接在三 极管Tl的集电极（串联一个电阻后）与T2的基极之间，用低电位对T2的基极电 位进行钳制控制（停缸控制器开关TK导通即低电位时停缸）。电源负极开关电路主 要由三;f及管T4与场效应晶体管T5和阻容元件组成。
本实用新型在工作时，曲轴位置传感器20动触点转子205转动时（动触点转 子是由图8中数个转子片210、 202、 203...叠加而成）。静触点204便得到720°的曲 轴位置负信号(气门程序控制触点信号、燃油喷射时刻控制信号；静触点206同时得 到20。点火提前角触点信号)。静触点204的信号通过导线传送到配气驱动控制电路 (参见图8)，经电流感应器K到气门电^f兹线圈45或410(即上、下线圏45和410)， 电流感应器K是作为气门动态检测用，气门电磁线圈45或410工作时电流流经电 流感应器K，电流感应器K内的干簧管的触点被磁化而吸合，将发光二极管LED 导通发光。第一缸的该信号还与计数器结合，扩展为发动机转速信号。并与图9所 示的电路进行点火时刻控制所述的静触点204得到720。的曲轴位置，与图8所示的 配气驱动控制电路进行气门的开或关的控制。所述的静触点206得到20。点火提前 角控制信号（参见图12)还用于燃料喷射的时刻控制信号。燃料喷射控制电路（参 见图12)得到曲轴位置传感器20相对的缸位进气门关闭信号后，图12中的电源正 极开关电路接通电源正极，使喷射器的线圈26 (参见图10 ~图12)得到电压正极。 而喷射器的负极受喷油时刻和时间（喷油量)控制电路控制，喷射时刻由图9所示的 点火延时控制器提供控制信号，喷射时间控制模块由时间控制电路控制喷射时间长 或短，即喷射量的控制，喷射时间长或短的控制还由水温传感器的电阻量，氧传感 器和脚踏油门位置传感器JS的电阻量进行控制的，踩下油门脚踏板时，改变脚踏油 门位置传感器JS的电阻量，就可以改变燃料喷射量。发动机怠速调整是通过调节踏 板限位螺钉而得到的大小变化量。改变电路中的电位差，还可实施停缸操作。
本实用新型的气门是采用电磁磁路进行关或开的，气门升程是不可变的，工作 时使燃料在富氧条件下充份燃烧，发挥最大出力，NOx化物的控制由排气管与进气 管间的蝶形阀控制，蝶形阀由步进电机驱动，步进电机是根据电控系统指令工作的。 气门关或开的时刻控制是由曲轴位置传感器采样信号，然后由电子功率开关模块执 行。燃料是直接缸内喷射的。气门是中空并用机油冷却的。气门导管、气门密封面、 气门座圏是用硬质合金材料制造，免维护，可以应用在汽油发动机和柴油发动机及其他燃气活塞式发动机上。在做功行程实施全行程长延时脉冲电火花点火，连串电 火花持续时间长，使燃料在缸内燃烧彻底，柴油发动机也采用长延时脉冲电火花点 火助燃技术，实现缸内净化。本系统实现了微电脑对发动机一体化的控制。
所述电动的不可变气门机构：是取消传统气门弹簧结构，无功功耗小，釆用上 下两个T型滑动铁芯47和48通过螺牙互锁将气门杆415锁定。其结构简单，T型 滑动铁芯47和48作动铁芯，磁路断和闭迅速，大行程的气门约8 ~ 10mm,适合低 速大扭力的发动机，要达到发动机的高转速，气门设计可采用大通经、短行程（5~ 6mm)，这种结构参见图3、图7。且吸力刚劲，没有反弹和滞后。
本实用新型的配气机构的驱动功耗小，例如：两气门式排量1.5升~2.0升发 动;I/L构的电动气门的进气门线圏，上线圏5和下线圈10的功率均是15W-20W, 进气门的开或闭只需其中一个线圏工作。排气门线圈，上线圏5和下线圏10的功 率都是15W〜20W，排气门的开或闭只需其中一个线圈工作，即1.5升〜2.0升发动 才几的电动气门，每只缸只需用30W〜40W的电功率驱动，每只气门所产生的吸合力 约25〜30Kg，可满足气门工作需要。
参见图2,本实用新型的发动机用电磁磁路闭合为动力，控制气门开和闭的不 可变行程气门，气门运动线速高。在进气时，进气门能在活塞下行全行程全开，保 障活塞下行的全行程进气（如图2右半部的弧线箭头所示），进气充分。在排气时， 排气门能在活塞上行的全行程全开（如图2左半部的弧线箭头所示），保障活塞上 行的全行程排气，排气门通径比进气门大，阻力小，排气彻底。高速时气门没有滞 后和回弹，消除气门重叠角所导致的气体互串干扰，而且气门开和闭的时刻可以由 微电脑控制，形成发动机的微电脑一体化控制，实施机内净化，能达到比传统最好 最高级的发动机节省燃料30%的效果，在能源紧缺的今日尤显重要。在提高燃料利 用率的同时还减少了环境污染。
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