CN101029612A

CN101029612A - 降低发动机高辛烷值的方法及其装置

Info

Publication number: CN101029612A
Application number: CNA2006100496727A
Authority: CN
Inventors: 黄金火; 黄涛; 黄浩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-09-05

Abstract

本发明涉及一种降低发动机高辛烷值的方法及其装置的结构改良。将天然气、净化后的空气，以及汽化的汽油相互混合均匀，形成混合气体，然后通过进气管输入至汽缸点火燃烧，并且所述的汽油占整个混合气体的比例为3wt％～8wt％。该装置包括混合器，与混合器相连的天然气通道和空气通道，混合器通过进气管与汽缸相连，天然气通道和空气通道连接在控制盒上，进气管上还连接有汽油通道，汽油通道的电动油泵与控制盒相连，电动油泵的输入端与汽油存储装置相连，输出端通过喷油器与进气管相连。在混合气体中加入了适量的汽油，有效地降低发动机尾气中辛烷等物质的含量；气体混合均匀且计量准确；反馈通道能够对汽缸内的燃烧状况作实时的监控和调整。

Description

降低发动机高辛烷值的方法及其装置

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其是涉及一种降低发动机高辛烷值的方法及其装置的结构改良。

背景技术

天然气发动机具有绿色发动机之称，其CO排放量比汽油发动机减少90％以上，HC排放量减少70％以上。尽管如此，天然气发动机仍然存在排放的尾气中辛烷等物质含量高的缺点。为了提高天然气发动机的性能，并且减少环境污染，人们进行了长期的探索，提出了多种多样的天然气发动机方案。

例如，中国专利文献公开了一种天然气发动机(申请号：CN00219294.2)，包括机体、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、调速系统、进、排气系统、燃料供给系统和磁电机点火系统，其特征是：所述的燃料供给系统为管道连接的进气阀、减压阀、稳压罐、调压阀、稳压阀，经混合器与进气系统的进气总管连接进入气缸内的燃烧室，由磁电机点火系统点火。该方案对发动机的燃料供给系统进行了改进，在一定程度上提高了电机的工作性能。还有人试图通过提高混合气体的均匀度，从而使得天然气燃烧充分，降低排污量。例如，有人申请了名为天然气发动机混合器(申请号：CN02276489.5)的专利，其特征在于将混合器型腔安装在混合器体内，管接头固定在混合器体上；节气门杆插在混合器内腔中，节气杆与节气门连接。

上述方案虽然在一定程度上能够提高发动机的性能，但是由于采用的仍然是空气和天然的简单混合，并没有从根本上解决问题，排出的气体中仍然含有较多的废气。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的天然气燃烧不够充分，发动机的尾气中辛烷等物质含量较高，容易对环境造成污染，天然气的利用效率不高等的技术问题；提供了一种能够有效降低尾气中辛烷等物质的含量，使得天然气燃烧充分，有效提高利用率的降低发动机高辛烷值的方法，以及实现该方法的装置。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的天然气发动机的设计不甚合理，在使用过程中无法进行实时调整，混合气体的比例难以控制等的技术问题；提供了一种设计合理，结构简单，各部分气体混合均匀且计量准确的降低发动机高辛烷值的装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：降低发动机高辛烷值的方法，其特征在于，将天然气、净化后的空气，以及汽化的汽油相互混合均匀，形成混合气体，然后通过进气管输入至汽缸点火燃烧，并且所述的汽油占整个混合气体的比例为3wt％～8wt％。

这里的三种气体可以两两混合均匀后再于另一种混合，也可以同时将三者进行同时混合。

本发明创造性地在混合气体中加入了汽油，由于天然气和汽油具有不同的燃烧温度，在进入汽缸时汽油可以带动天然气的燃烧，起到助燃的作用。从而有效地降低了发动机尾气中的高辛烷值，有效地提高了天然气的利用率，不仅降低了使用成本，节约能源，而且能够防止环境污染。

作为优选，所述汽油的优化比例为4wt％～6wt％。这里的汽油含量根据不同的天然气以及汽油可以作适量的调整。

为了将上述方法应用到天然气发动机中，采用下述降低发动机高辛烷值的装置，包括混合器，与混合器相连的天然气通道和空气通道，混合器通过进气管与汽缸相连，天然气通道和空气通道连接在控制盒上，在其特征在于，所述的进气管上还连接有汽油通道，汽油通道的电动油泵与控制盒相连，电动油泵的输入端与汽油存储装置相连，输出端通过喷油器与进气管相连。

本装置创造性地在原有的发动机中设置了用于在混合气体中加入汽油的汽油通道。控制盒通过电动油泵控制汽油通道的工作，并由喷油器将汽油混合在天然气和空气的混合气体中。喷油器将液态的汽油以小液滴的形式喷入进气管。

为了对汽缸内的燃烧状况作实时的监控和调整，作为优选，所述的汽缸通过氧传感器将反馈信号传输至ECU，所述的ECU与天然气通道相连。氧传感器和ECU与在汽缸和天然气通道之间形成一个闭合的反馈通道。

作为优选，所述的天然气通道包括高压天然气存储装置，与高压天然气存储装置相连的充气阀，所述的充气阀通过电磁阀与减压阀相连，减压阀通过功率阀与混合器相连。

作为优选，所述的空气通道包括与外界相连的空气过滤装置，与空气过滤装置相连的空气流量传感器，所述空气流量传感器与混合器相连。

作为优选，所述的控制盒通过电磁阀控制天然气通道动作。

此外，作为优选，所述的控制盒通过空气过滤装置控制空气通道动作。上述的三个通道，即天然气通道，空气通道和汽油通道相互协调地在控制盒的控制下工作。

因此，本发明具有如下优点：1.在混合气体中加入了适量的汽油，能够有效地降低发动机尾气中辛烷等物质的含量，使得天然气燃烧充分，有效提高利用率，降低使用成本，避免环境污染；2.设计合理，结构简单，各部分气体混合均匀且计量准确；3.通过反馈通道能够对汽缸内的燃烧状况作实时的监控和调整。

附图说明

附图1是本发明的一种结构框图。

图中，混合器1、进气管2、汽缸3、控制盒4、电动油泵5、汽油存储装置6、喷油器7、氧传感器8、高压天然气存储装置9、充气阀10、电磁阀11、减压阀12、功率阀13、空气过滤装置14、空气流量传感器15。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

降低发动机高辛烷值的方法，将天然气、净化后的空气，以及汽化的汽油相互混合均匀，形成混合气体，然后通过进气管输入至汽缸点火燃烧，并且所述的汽油占整个混合气体的比例为5wt％。

如图1所示，为了将上述方法应用到天然气发动机中，采用下述降低发动机高辛烷值的装置，包括混合器1，与混合器1相连的天然气通道、空气通道和汽油通道。混合器1通过进气管2与汽缸3相连，天然气通道和空气通道连接在控制盒4上。

汽油通道连接在进气管2上，汽油通道的电动油泵5与控制盒4相连，电动油泵5的输入端与汽油存储装置6相连，输出端通过喷油器7与进气管2相连。汽缸3通过氧传感器8将反馈信号传输至ECU，所述的ECU与天然气通道相连。

天然气通道包括高压天然气存储装置9，与高压天然气存储装置9相连的充气阀10，所述的充气阀10通过电磁阀11与减压阀12相连，减压阀12通过功率阀13与混合器1相连。控制盒1通过电磁阀11控制天然气通道动作。

空气通道包括与外界相连的空气过滤装置14，与空气过滤装置14相连的空气流量传感器15，所述空气流量传感器15与混合器1相连。控制盒1通过空气过滤装置14控制空气通道动作。

在工作时，被压缩的高压天然气通过天然气通道计量、降压后输入至混合器中；外界的空气通过空气通道过滤、计量后输入至混合器中。天然气和空气在混合器中先混合均匀，然后输入到进气管。在进气管上连接有汽油通道，汽油通道将汽油计量，并由喷油器形成小液滴与空气和天然气混合，并输入至汽缸。在汽缸内由点火装置点燃后燃烧形成动力。在汽缸上连接有用于监测的反馈回路。反馈回路将汽缸内的状况与预先存储的标准值进行比对分析后，通知控制盒调整混合气体的比例，从而使整个发动机处于较好的运行工况。

由于本发明涉及到的关于天然气发动机的具体工作部分与现有技术大致类同，本文不作赘述。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了混合器1、进气管2、汽缸3、控制盒4、电动油泵5、汽油存储装置6、喷油器7、氧传感器8、高压天然气存储装置9、充气阀10、电磁阀11、减压阀12、功率阀13、空气过滤装置14、空气流量传感器15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种降低发动机高辛烷值的方法，其特征在于，将天然气、净化后的空气，以及汽化的汽油相互混合均匀，形成混合气体，然后通过进气管输入至汽缸点火燃烧，并且所述的汽油占整个混合气体的比例为3wt％～8wt％。

2.根据权利要求1所述的降低发动机高辛烷值的方法，其特征是在所述汽油的优化比例为4wt％～6wt％。

3.一种降低发动机高辛烷值的装置，包括混合器(1)，与混合器(1)相连的天然气通道和空气通道，混合器(1)通过进气管(2)与汽缸(3)相连，天然气通道和空气通道连接在控制盒(4)上，在其特征在于，所述的进气管(2)上还连接有汽油通道，汽油通道的电动油泵(5)与控制盒(4)相连，电动油泵(5)的输入端与汽油存储装置(6)相连，输出端通过喷油器(7)与进气管(2)相连。

4.根据权利要求3所述的降低发动机高辛烷值的装置，在其特征在于，所述的汽缸(3)通过氧传感器(8)将反馈信号传输至ECU，所述的ECU与天然气通道相连。

5.根据权利要求4所述的降低发动机高辛烷值的装置，在其特征在于，所述的天然气通道包括高压天然气存储装置(9)，与高压天然气存储装置(9)相连的充气阀(10)，所述的充气阀(10)通过电磁阀(11)与减压阀(12)相连，减压阀(12)通过功率阀(13)与混合器(1)相连。

6.根据权利要求4所述的降低发动机高辛烷值的装置，在其特征在于，所述的空气通道包括与外界相连的空气过滤装置(14)，与空气过滤装置(14)相连的空气流量传感器(15)，所述空气流量传感器(15)与混合器(1)相连。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的降低发动机高辛烷值的装置，在其特征在于，所述的控制盒(1)通过电磁阀(11)控制天然气通道动作。

8.根据权利要求3或4或5或6所述的降低发动机高辛烷值的装置，在其特征在于，所述的控制盒(1)通过空气过滤装置(14)控制空气通道动作。