[发明专利]一种多级燃气喷射的船用大缸径天然气发动机燃烧系统

说明书

本发明的目的在于提供一种多级燃气喷射的船用大缸径天然气发动机燃烧系统，包括发动机、天然气储气罐、空气源，气缸盖、气缸以及活塞形成缩口浅ω形燃烧室，进气道里安装进气阀，排气道里安装排气阀，大容积预燃室与缩口浅ω形燃烧室通过连接通道相通，火花塞的头部设置在大容积预燃室顶面，喷气阀组和单向阀分别设置在火花塞的两侧，天然气储气罐通过调压器连接气轨，气轨连接喷气阀组，空气源通过增压器连接单向阀。本发明通过两套空气供给系统实现对预燃室和主燃室内空燃比单独控制，在预燃室和主燃室内形成适宜浓度的混合气，改善燃烧过程，提高发动机热效率；预燃室空气供给系统可以辅助扫气，能够提高排气充分性，减少残余燃气量。

技术领域

本发明涉及的是一种发动机，具体地说是天然气发动机。

背景技术

天然气以其资源丰富、价格低廉和排放污染低等特点发展成为一种具有广泛应用前景的代用燃料。为了满足当前严格的排放法规要求，天然气发动机一般采用稀薄燃烧技术，但在稀薄燃烧状况下，天然气发动机往往会产生燃烧不稳定、燃烧循环变动大等现象，需要采用点火增益的方法来替代常规的火花塞点火系统。对于船用大缸径天然气发动机，一般采用预燃室燃烧系统，通过在预燃室中形成较浓的混合气，增加点火增益能量，增大缸内湍流强度，加速火焰传播速度，提高发动机热效率。

公开号CN103821606B专利涉及一种预燃室发生器，该预燃室发生器具有独立的冷却系统、进气系统和控制系统。公开号CN108331658A专利设涉及一种基于预燃室加浓改善天然气发动机频响的供给系统及方法，针对发动机突加负载变工况时主燃室内进气量和进气浓度不能及时响应负载需要，引起发动机转速出现明显波动问题，通过控制预燃室独立进气喷射装置的开启和关闭，向预燃室独立进气加浓预燃室内混合气浓度，并改变主燃室内混合气浓度。公开号CN106194395A专利针对汽车内燃机点火系统的需求，发明一种火花点火发动机的湍流射流点火预燃室燃烧系统。上述专利针对不同天然气发动机提出了不同预燃室燃烧系统，提高了发动机的热效率、经济性和排放性，但对于船用大缸径天然气发动机不同负荷工况时燃气喷射流量供给精度要求问题，以及预燃室内已燃废气扫气问题，未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供通过两套空气供给系统实现对预燃室和主燃室内空燃比单独控制，在预燃室和主燃室内形成适宜浓度的混合气，改善燃烧过程，提高发动机热效率的一种多级燃气喷射的船用大缸径天然气发动机燃烧系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种多级燃气喷射的船用大缸径天然气发动机燃烧系统，其特征是：包括发动机、天然气储气罐、空气源，所述发动机包括气缸盖、气缸、活塞，气缸盖、气缸以及活塞形成缩口浅ω形燃烧室，气缸盖里设置进气道、排气道、大容积预燃室、火花塞、喷气阀组、单向阀，进气道里安装进气阀，排气道里安装排气阀，大容积预燃室与缩口浅ω形燃烧室通过连接通道相通，火花塞的头部设置在大容积预燃室顶面，喷气阀组和单向阀分别设置在火花塞的两侧，天然气储气罐通过调压器连接气轨，气轨连接喷气阀组，空气源通过增压器连接单向阀。

本发明还可以包括：

1、气轨与喷气阀组之间设置稳压腔，稳压腔与喷气阀组各喷气阀的进气口相通，单向阀进气口连通集气腔，集气腔连通增压器。

2、单向阀出口轴线与喷气阀组出口轴线具有90°至160°夹角。

3、单向阀在发动机排气冲程时开启，实现对大容积预燃室扫气。