[发明专利]一种轴向进气的集成式交叉环槽气体燃料喷射混合装置

说明书

本发明的目的在于提供一种轴向进气的集成式交叉环槽气体燃料喷射混合装置，燃料扩散管包括直管和出气环槽。气体燃料经管路输送到本系统，先经过燃料喷射阀，执行器通过控制对阀芯的控制实现对阀开闭的控制；通过导向销、压力平衡孔、压力平衡槽和稳压腔能够保证阀开闭的稳定性，增强系统供气和断气的响应性；通过密封环带形成的进气环腔，一方面避免了燃气干涉，保证了气路平衡，另一方面减轻了阀座质量，提高了响应速度；通过燃料扩散管空腔结构，使燃料能分布在整个系统中，实现供气系统供气的连续性和响应性；通过燃料扩散管环槽结构，使喷出的气体燃料形成涡流，促进燃料与空气的混合程度，有利于燃烧，提高系统工作性能。

技术领域

本发明涉及的是一种进气系统，具体地说是气体燃料发动机的进气系统。

背景技术

不断提高的排放标准和日益严峻的能源危机问题对发动机技术提出了新的挑战，以天然气为首的许多气体燃料作为发动机的替代燃料成为了国内外许多科研工作者的研究重点，气体燃料发动机也成为了广泛研究的对象。一整套进气系统，包括从燃料喷射阀到进气歧管再到气缸气阀等诸多部分，燃料和空气流经的每个部分对于气体燃料发动机的性能都具有重要意义。对于气体燃料的喷射，既要求喷射流量大、喷射效率高、供气充足，同时还要求喷射稳定、响应性好；并且对于气体燃料和空气的流动，需要使气体燃料和空气在进入到气缸之前能够进行充分的混合，以提高燃料燃烧效率节约能源消耗。

为实现燃料供给的高响应性和燃料与空气的充分混合，许多研究人员在研究了一系列进气系统，这些系统结构虽然为燃气供给提供了一种较好的方法，但同时也存在着一些不足。例如：CN106050479A专利“一种燃料喷射发及喷射管结构、安装布置方法”中介绍了一种发动机燃料喷射发及喷管结构，其特点在于在喷管侧壁上开设了许多排喷口，各排喷口交错分布，在一定成程度上增强了燃料与空气的混合，但是气体燃料在从喷口喷出后，在进气道径向方向上的气体浓度会逐渐降低，这也会造成燃料与空气混合不充分。

发明内容

本发明的目的在于提供供气量充足、喷射压力稳定、响应速度快的一种轴向进气的集成式交叉环槽气体燃料喷射混合装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种轴向进气的集成式交叉环槽气体燃料喷射混合装置，其特征是：包括燃气喷射阀、气罩、燃料扩散管；

所述燃气喷射阀包括阀体、阀座、电磁铁、阀芯组合体，阀座固定在阀体下方并与阀体之间形成阀空间，电磁铁位于阀空间里并与阀体上端固定，电磁铁里缠绕线圈，阀芯组合体位于阀空间里并设置在电磁铁下方，所述的阀芯组合体包括衔铁、弹簧座、底板、阀芯、导向销，衔铁、底板、阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，弹簧座位于衔铁外部并与衔铁之间形成环形槽，电磁铁内部设置环形槽，主复位弹簧的两端分别布置在电磁铁的环形槽和弹簧座的环形槽内，衔铁中心处安装导向销，导向销伸入至电磁铁里，电磁铁里设置辅复位弹簧，辅复位弹簧的两端分别接触电磁铁和导向销，导向销里设置压力平衡孔，底板上设置压力平衡槽，阀芯为中空结构，阀芯下方的阀座上设置中心稳压腔，阀座的外端设置端部稳压腔，压力平衡孔、压力平衡槽、阀芯的中空部分以及中心稳压腔相通并构成内部空间，阀芯上设置密封环带，密封环带形成进气环腔，阀座上设置出气环带，出气环带位于进气环腔下方，出气环带下方设置出气口；

气罩的首端设置在出气口下方，气罩的末端连接燃料扩散管，燃料扩散管位于进气歧管里，燃料扩散管上设置燃气喷射孔，燃气喷射孔包括第一类燃气喷射孔和第二类燃气喷射孔，燃料扩散管的直径呈阶跃交替变化，第一类燃气喷射孔位于燃料扩散管直径相对小的位置上，第二类燃气喷射孔位于燃料扩散管直径相对大的位置上，且第一类燃气喷射孔和第二类燃气喷射孔各自成周向布置且互相成90°错开布置，第一类燃气喷射孔和第二类燃气喷射孔均倾斜设置，倾斜方向为发动机进气方向。

本发明还可以包括：

1、气罩为渐缩喷管，气罩的首端截面面积大于其末端截面面积，气罩的首端和末端两个端截面轴线互成90°。