[发明专利]气体发动机空气/燃气混合装置

说明书

本发明公开了一种气体发动机空气/燃气混合装置，包括：进气歧管，所述进气歧管与气缸盖连接并在进气门前形成进气道；燃气喷射阀和燃气支管，所述燃气支管一端与所述燃气喷射阀连接，另一端伸入所述进气歧管内；所述进气道内设置有旋流件，所述旋流件与所述燃气支管连接，所述燃气喷射阀喷出的高压燃气经所述燃气支管导入所述旋流件并形成旋转混合气流。本发明的进气道内设置有旋流件，借助于旋流件，高压燃气喷射过程中的喷射能量能够使燃气发生旋转，带动空气和混合气旋转并保持进入气缸，提高了空气/燃气混合的均匀性，进入气缸的旋转混合气流可使上中下层气体迅速混合，从而在燃烧冲程得到更好的燃烧效果。

技术领域

本发明涉及发动机气体混合装置技术领域，尤其涉及一种在气体发动机上使用的将燃气和空气进行混合的装置。

背景技术

气体发动机常用的燃气供给方式有两种：一种是进气总管前供给燃气的单点预混方式，另一种是气门前气道内喷射的多点喷射方式。对于多点喷射方式来说，发动机每缸气门前配置一个喷射阀，在进气门打开且扫气结束后开始喷射，进气门关闭前停止喷射，与单点预混方式相比，发动机的各项性能指标得到了大幅度的提升。用先进的多点喷射方式，替代落实的单点预混方式，已成为行业的共识。

但是，多点喷射方式，由于进气门前进气道距离较短，且燃气喷射时间短，燃气与空气的混合均匀性很难保证，多点喷射的优势不能得到充分发挥，成为制约多点喷射方式推广的因素之一。

如图9和图10所示，是常用的多点喷射的实施案例，燃气经过燃气喷射阀102和燃气支管103喷射到进气门101前的进气道105内，与空气混合，然后经过进气门101进入气缸，燃气与气门开启的相位关系参见图11，其中，T为进气门的开启相位，基本固定不变，t是燃气喷射阀102的喷射时间，tT，t随发动机负载的大小，不断发生变化，特别在发动机小负载工况时，tT。在燃气喷射阀102关闭时，通过进气门101进入气缸的是纯净的空气，在燃气喷射阀102打开时，进入气缸的是空气/燃气的混合气体，进气冲程结束，气缸内上中下层呈现空气、混合气、空气的状态，使燃烧效果变差，影响发动机性能。

中国发明专利CN104454221B公开了一种发动机的进气装置，对进气道的几何形状进行了改进，进而增强空气的进气旋涡且确保进气的填充效率，但其应用于柴油机，进气旋涡的动力来自于空气本身(而不是燃气)，燃气发动机虽然可借鉴并取得一定的效果，但仍不能完全满足燃气/空气的混合要求。

中国实用新型专利CN 204646460U公开了一种用于气体发动机的气体混合器，其在进气道内增设了可旋转的位移主体，通过转动位移主体可以改变空气燃料比，进而有利于不同热值的气体燃料在发动机内正常运行。

上述专利文献均未解决气体发动机在进气冲程结束时，气缸内上中下层呈现空气、混合气、空气的状态，使燃烧效果变差，影响发动机性能的技术问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种气体发动机空气/燃气混合装置，以解决气体发动机在进气冲程结束时，气缸内上中下层呈现空气、混合气、空气的状态，使燃烧效果变差，影响发动机性能的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明如下技术方案：

一种气体发动机空气/燃气混合装置，包括：

进气歧管，所述进气歧管与气缸盖连接并在进气门前形成进气道；

燃气喷射阀和燃气支管，所述燃气支管一端与所述燃气喷射阀连接，另一端伸入所述进气歧管内；所述进气道内设置有旋流件，所述旋流件与所述燃气支管连接，所述燃气喷射阀喷出的高压燃气经所述燃气支管导入所述旋流件并形成旋转混合气流。

其中，所述旋流件是圆筒形旋流件，设置于所述进气歧管的进气道内，所述圆筒形旋流件与所述进气歧管同向设置，所述圆筒形旋流件的管壁开设有切向进气孔，所述燃气支管开口的端部固定于所述圆筒形旋流件的切向进气孔。