CN101260847A - 一种天然气发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机技术领域,具体涉及一种天然气发动机。本发明包括气缸和设置在缸盖上的火花塞,所述的气缸的缸盖上设置有喷嘴,CNG钢瓶依次通过压力调节装置和喷嘴向气缸供应压缩天然气,所述的压力调节装置、喷嘴和火花塞均由ECU控制。本发明使得CNG由独立管道供应而不再占用发动机的进气管道容积,从而可以增加进气效率,并降低了发动机的气耗和废气排放量;本发明通过ECU对喷气时刻和喷气脉宽的控制,从而可以精确地控制喷气量,相比起传统的直喷发动机,本发明结构简单,性能高且运行稳定。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域,具体涉及一种天然气发动机。
背景技术
目前市场上的天然气发动机一般采用多点电子燃气喷射,燃气喷入各缸进气道中,燃气与空气在气道中混合后再进入气缸,由于CNG(压缩天然气)在流动过程中要占用很大一部分进气管道容积,从而会使发动机的进气量下降,继而造成天然气发动机功率不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种天然气发动机,其直接在气缸内喷射天然气,从而可以增加进气效率,降低气耗和排放且提高了发动机功率。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种天然气发动机,包括气缸和设置在缸盖上的火花塞,所述的气缸的缸盖上设置有喷嘴,CNG钢瓶依次通过压力调节装置和喷嘴向气缸供应压缩天然气,所述的压力调节装置、喷嘴和火花塞均由ECU控制。
由上述技术方案可知,本发明在缸盖上设置有喷嘴,CNG钢瓶经压力调节装置减压后再通过喷嘴向气缸供应天然气,这种供气方式使得CNG由独立管道供应而不再占用发动机的进气管道容积,从而可以增加进气效率,并使得气缸中的燃烧更加充分,所以燃烧产生的污染物减少,降低了气耗和废气排放量;由于压力调节装置、喷嘴和火花塞均由ECU(汽车发动机电子控制单元)控制,通过ECU对喷气时刻和喷气脉宽的控制,从而可以精确地控制喷气量,相比起传统的直喷发动机,本发明结构简单,性能高且运行稳定。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图;
图2是减压阀的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种天然气发动机,包括气缸8和设置在缸盖6上的火花塞9,所述的气缸8的缸盖6上设置有喷嘴5,CNG钢瓶1依次通过压力调节装置4和喷嘴5向气缸8供应压缩天然气,所述的压力调节装置4、喷嘴5和火花塞9均由ECU控制。
CNG钢瓶1通过压力调节装置4可以将高压气体减压至合适的压力,作为本发明的优选方案,所述的压力调节装置4将CNG钢瓶1中的天然气压力减压至1~1.5Mpa,在此种压力条件下,天然气的燃烧更可控并且燃烧效率高。
如图1所示,所述的CNG钢瓶1和压力调节装置4之间设置有电磁阀2,电磁阀2由ECU控制。通过设置电磁阀2,可以更好的控制CNG的启闭,提高了系统的安全性和稳定性。
如图1所示,所述的压力调节装置4和喷嘴5之间设有向各个气缸8均匀分配压缩天然气的燃气喷轨10。燃气喷轨10的设置可以实现CNG钢瓶中压缩天然气对各个气缸的均匀分配,由此使得各个气缸的运行较为稳定和协调一致,有利于整个发动机的稳定性。
所述的压缩天然气的均匀分配也可以通过相互并联的金属管实现,金属管的一端与压力调节装置4相连通,另一端与各个气缸盖6上的喷嘴5相连通。
作为本发明的优选方案,所述的喷嘴5为二位二通电磁阀或二位三通电磁阀。电磁阀响应快捷,动作灵敏,适应发动机的功能需要,选择二位二通电磁阀或二位三通电磁阀作为喷嘴,因为其成本较低且满足要求。
压力调节装置4也有多种实现方式,作为本发明的优选方案,所述的压力调节装置4为减压阀,减压阀的底部设有电磁铁11,电磁铁11上设有连通减压阀内外的开孔,电磁铁11的上方设有通过杆件连接的板状的活塞15和盖板13,活塞15和盖板13封堵在下腔和上腔之间的开口处,盖板13位于上腔内且其侧部贴靠在周围的阀体上,活塞15位于下腔内且其上设有贯穿板体的由下到上的单向通道12,盖板13的上端面和阀体之间设有复位弹簧14,减压阀的上部阀体的顶部开设有出口,如图2所示。
当系统在运行时,CNG由减压阀中电磁铁11上的连通减压阀内外的开孔进入阀体中,再经由单向通道12通过活塞15与盖板13之间的开口,继而通过盖板13与阀体壁面间的间隙,由减压阀的上部阀体顶部的出口进入后续管路。减压阀通过电磁铁11中的电流的强弱,带动活塞15从而带动盖板13做上下运动,进而控制阀门的开启程度,达到减压的目的。复位弹簧14的作用主要是使盖板13复位和保持阀门开合的平稳性。
作为本发明更进一步的优选方案,所述的活塞15和盖板13通过杆件固定连接且其板面互相平行,这种设置方式可以使减压阀的运行较为稳定且用料较省。
下面结合图简要介绍本发明的运行过程:CNG钢瓶1中的高压天然气流经压力调节装置4时,压力调节装置4将CNG压力信号传送给ECU,ECU经过分析将调压信号传回压力调节装置4,并将CNG的压力控制在1~1.5Mpa之间。CNG依次经由电磁阀2、压力调节装置4以及燃气喷轨10均匀地分配到每个燃气专用喷嘴5中,ECU通过分析后将喷气信号传送给喷嘴5,由喷嘴5直接将CNG喷入气缸内,喷嘴5将喷气信号再传送给ECU,以形成一个闭环控制。ECU对压力调节装置4、喷嘴5、火花塞9和电磁阀2进行综合控制,从而保证最佳点火和喷气时刻,并根据工况调节喷气量。
Claims (7)
1、一种天然气发动机,包括气缸(8)和设置在缸盖(6)上的火花塞(9),其特征在于:所述的气缸(8)的缸盖(6)上设置有喷嘴(5),CNG钢瓶(1)依次通过压力调节装置(4)和喷嘴(5)向气缸(8)供应压缩天然气,所述的压力调节装置(4)、喷嘴(5)和火花塞(9)均由ECU(3)控制。
2、根据权利要求1所述的一种天然气发动机,其特征在于:所述的压力调节装置(4)将CNG钢瓶(1)中的天然气压力减压至1~1.5Mpa。
3、根据权利要求1所述的一种天然气发动机,其特征在于:所述的CNG钢瓶(1)和压力调节装置(4)之间设置有电磁阀(2),电磁阀(2)由ECU(3)控制。
4、根据权利要求1所述的一种天然气发动机,其特征在于:所述的压力调节装置(4)和喷嘴(5)之间设有向各个气缸(8)均匀分配压缩天然气的燃气喷轨(10)。
5、根据权利要求1所述的一种天然气发动机,其特征在于:所述的喷嘴(5)为二位二通电磁阀或二位三通电磁阀。
6、根据权利要求1~4所述的一种天然气发动机,其特征在于:所述的压力调节装置(4)为减压阀,减压阀的底部设有电磁铁(11),电磁铁(11)上设有连通减压阀内外的开孔,电磁铁(11)的上方设有通过杆件连接的板状的活塞(15)和盖板(13),活塞(15)和盖板(13)封堵在下腔和上腔之间的开口处,盖板(13)位于上腔内且其侧部贴靠在周围的阀体上,活塞(15)位于下腔内且其上设有贯穿板体的由下到上的单向通道(12),盖板(13)的上端面和阀体之间设有复位弹簧(14),减压阀的上部阀体的顶部开设有出口。
7、根据权利要求6所述的一种天然气发动机,其特征在于:所述的活塞(15)和盖板(13)通过杆件固定连接且其板面互相平行。
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