[发明专利]一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置

说明书

技术领域

本发明涉及气体发动机制造技术和各种柴油机改用天然气燃料的发动机改造技术，尤其涉及一种应用于进气歧管多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置。

背景技术

燃气作为一种清洁能源，具有来源广泛、价格低等优点，是一种理想的内燃机替代燃料。为缓解我国石油资源的匮乏和需求之间的矛盾，实现我国长期可持续的经济发展和环境保护，需要发展燃气发动机以部分取代石油基燃料。

目前，我国制造的燃气发动机及柴油机改装的燃气发动机大部分采用进气总管单点混合的燃料供给方式，这种方式存在的不足主要是气体燃料占用了进气管容积，导致发动机充气系数下降而引起功率下降，会出现发动机响应差，操作灵敏度低等问题。

现在应用的进气管多点喷射混合方式主要通过压力喷射阀实现，主要有两种形式，第一种燃料喷射阀采用单喷孔结构，工艺简单、成本低，高压燃气直接通过圆柱形喷孔进入进气管，但存在着混合不均的缺点。第二种燃料喷射阀采用多孔喷嘴，可以部分缓解上述混合不均的问题，但是燃料容易残留和泄露，存在进气管回火的危险。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种进气歧管多点喷射燃气发动机喷射混合系统，该系统可以使燃气与空气充分混合，喷射末期空气流过环槽-多孔混合器喷孔实现扫除环形混合腔残余燃气的目的，能够解决燃料混合不均以及泄漏的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，包括：燃气喷射阀、连接管及环槽-多孔燃气混合器，所述环槽-多孔燃气混合器与连接管的一端配合、连接管的另一端与燃气喷射阀配合，所述环槽-多孔燃气混合器与燃气喷射阀通过连接管连通，进入燃气喷射阀的燃气经过连接管进入环槽-多孔燃气混合器；

所述环槽-多孔燃气混合器包括：在环槽-多孔燃气混合器内部与连接管过盈配合的位置处设置用于将燃气与空气进行初步混合的初级混合腔，所述初级混合腔与连接管连通；在所述初级混合腔的远离环槽-多孔燃气混合器内壁的一侧腔壁上沿圆周方向设置若干喷孔，在所述腔壁上设置设定尺寸的环形空气进气槽。

所述环形空气进气槽设置在所述腔壁与环槽-多孔燃气混合器内壁的连接处、靠近空气进气面一侧。

所述环槽-多孔燃气混合器与连接管的一端过盈配合、连接管的另一端与燃气喷射阀过盈配合。

所述燃气喷射阀为单喷孔式喷射阀，喷射压力范围为：5-7bar。

所述环形空气进气槽的尺寸根据进气歧管的当量直径确定。

所述环槽-多孔燃气混合器安装在发动机进气歧管和气缸盖之间，燃气喷射阀与发动机燃气管路连接。

一部分空气通过环形空气进气槽进入初级混合腔内与燃气初步混合，混合后的气体经过若干喷孔喷入环槽-多孔燃气混合器内部与空气进一步混合；

在发动机进气门关闭前设定时间内控制燃气喷射阀停止喷射，使从环形空气进气槽进入的空气与初级混合腔内的剩余的燃气混合，防止燃气进入发动机进气管。

本发明的有益效果是：

本发明的环槽-多孔燃气混合器，通过环形初级混合腔初次混合和小喷孔二次混合方法实现燃气和空气的均匀混合，防止因燃气混合不均匀导致燃烧室内部形成局部热负荷过高区域，以提高发动机的性能及寿命，并通过控制喷射时刻实现进气末期空气扫除环形混合腔内的燃气，防止燃气逃逸到进气管，扫除环形混合腔残余燃气，能够改善安全性，解决燃料混合不均以及泄漏的问题。

附图说明

图1(a)为本发明燃气喷射混合装置的局部剖视图；

图1(b)为本发明燃气喷射混合装置的左剖视图；

图1(c)为本发明燃气喷射混合装置的左视图；

图2为应用本发明装置的多点喷射燃气发动机结构示意图；

其中，1.进气管，2.燃气气轨，3.气缸盖，4.环槽-多孔燃气混合器，5.连接管，6.燃气喷射阀，7.初级混合腔，8.环形空气进气槽，9.喷孔。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

如图1(a)-(c)所示，燃气喷射混合装置包括:燃气喷射阀6，其功能为按照发动机的运转工况，定时定量的喷射压力燃气，以及环槽-多孔燃气混合器4，其功能为通过环形初级混合腔7初次混合和小喷孔9二次混合方法实现燃气和空气的均匀混合，防止因燃气混合不均匀导致燃烧室内部形成局部热负荷过高区域，以提高发动机的性能及寿命，并通过控制喷射时刻实现进气末期空气扫除环形混合腔内的燃气，防止燃气逃逸到进气管，改善安全性。