CN102913342A - 发动机混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机混合器。该发动机混合器包括：混合器本体、管状阀芯和与混合器本体连接的混合器接管以及位于混合器本体和混合器接管之间的扰流体，由于可燃气体经过扰流体再进入混合器接管使得可燃气体在流通过程中产生轴向旋转和向心旋转的涡流，使新型空气和天然气的混合效果更好，从而提高了发动机的工作性能和工作安全，也提高了发动机的加速性能，避免了严重的不良燃烧而导致的发动机失火或者回火故障。

Description

发动机混合器
技术领域
本发明涉及燃气发动机领域，特别涉及一种发动机混合器。
背景技术
现在市场上的燃气发动机主要采用预混燃烧方式，即天然气和空气在发动机气缸外混合，形成可燃气体，最后再进入发动机气缸，进行燃烧做功。既然是预混燃烧方式，那么就要有混合器装置。目前的混合器主要有两种：一种是文丘里式混合器，另一种是比例式混合器。文丘里式混合器将阀芯安装在膜片上，膜片的运动带动阀芯的运动，可燃气体与空气在膜片的阀口处进行混合。比例式混合器采用的是直接混合的方式，即天然气直接进入混合器体内和空气进行混合。
文丘里式混合器的结构复杂，加工工艺以及加工一致性的的要求非常高，制造困难，成本高。比例式混合器结构简单，成本较低，所有大批量的应用在国内第二、第三线城市的改装市场。但是由于其结构简单，可燃气体的混合效果不好，特别是在加速过程中，可燃气体的浓度控制不稳定，直接导致发动机加速性能差，严重的由于不良燃烧会导致发动机失火或者回火故障，影响发动机的性能和安全。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种结构简单，混合效果好的发动机混合器。
为达到上述目的，本发明提供了一种发动机混合器，包括：混合器本体、管状阀芯和与混合器本体连接的混合器接管以及位于混合器本体和混合器接管之间的扰流体，混合器本体的内腔分为位于中部的混合腔以及位于混合腔右端的空气进气口和位于混合腔左端的混合气出口，混合腔的内壁上沿周向开设有环状天然气进气槽以及由环状天然气进气槽向外延伸的天然气进气口，环状天然气进气槽的内端口处开设有环状阀芯安装槽，管状阀芯的侧壁开设有多个天然气进气孔，套装在环状阀芯安装槽内；天然气通过天然气进气口进入环状天然气进气槽，再通过多个天然气进气孔喷射入混合腔与经所述空气进气口进入的新鲜空气混合成可燃气体，可燃气体由混合气出口流出后，经过扰流体扰流混合后再经过混合器接管进入燃烧室燃烧做功。
进一步地，扰流体包括：方型底板和多片扰流片，多片扰流片位于方型底板的中部预设出的圆形扰流片加工区域，由圆形扰流片加工区域中心到圆周沿径向切割出多片扰流片，最后将多片扰流片由方型底板向上或向斜上方弯折。
进一步地，多片扰流片为由圆形扰流片加工区域中心向圆周沿径向切割而成。
进一步地，多片扰流片由方型底板向上弯折的弯折线为各个扰流片对应的所述圆形扰流片加工区域的切线。
进一步地，多片扰流片由方型底板向斜上方弯折的弯折线的一端为扰流片一个侧边的末端，另一端为另一个侧边向方型底板的中心孔靠近一段距离处。
进一步地，多个天然气进气孔均匀分布在管状阀芯的侧壁周向上。
进一步地，管状阀芯的两端与环状阀芯安装槽过盈配合。
根据本发明的技术方案，由于可燃气体经过扰流体再进入混合器接管使得可燃气体在流通过程中产生轴向旋转和向心旋转的涡流，使新型空气和天然气的混合效果更好，从而提高了发动机的工作性能和工作安全，也提高了发动机的加速性能，避免了严重的不良燃烧而导致的发动机失火或者回火故障。
附图说明
图1为根据本发明的发动机混合器的主视结构示意图；
图2为根据本发明的发动机混合器的剖视结构示意图；
图3为根据本发明的发动机混合器的后视结构示意图；
图4和图5为根据本发明的发动机混合器的扰流体加工结构示意图；
图6为根据本发明的发动机混合器的扰流体的立体结构示意图；
图7为根据本发明的发动机混合器的扰流体的仰视结构示意图；
图8为根据本发明的发动机混合器的扰流体的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
参看图1、图2和图3，该发动机混合器包括：混合器本体1、位于混合器本体1内部的管状阀芯2和与混合器本体1连接的混合器接管4以及位于混合器本体1和混合器接管4之间的扰流体3。其中，混合器本体1为管状，内腔分为位于中部的混合腔11以及位于混合腔11右端的空气进气口12和位于混合腔11左端的混合气出口13，混合腔11的内壁上沿周向开设有环状天然气进气槽14以及由环状天然气进气槽14向外延伸的天然气进气口15，环状天然气进气槽14的内端口处开设有环状阀芯安装槽(图中未标出)；管状阀芯2的侧壁中部沿周向均匀开设有多个天然气进气孔16，套装在混合腔11的环状阀芯安装槽中，管状阀芯2的两端与环状阀芯安装槽过盈配合，使得由天然气进气口15进入环状天然气进气槽14的天然气通过多个天然气进气孔16后由不同方向喷射入混合腔11中，空气进气口12和混合气出口13分别设置有连接法兰121和连接法兰131，连接法兰121和连接法兰131上分别沿周向均匀分布有多个安装孔(图中未示出)，可以为四个，空气进气管路(图中未示出)连接到该连接法兰121上，同时在二者之间设置有密封垫(图中未示出)来保证空气进气的密封性；混合器接管4的右端具有连接法兰141，左端具有混合气出口18，同样该连接法兰141沿周向均匀分布有多个安装孔(图中未示出)，可以为四个，混合器接管4的连接法兰141与混合气出口13的连接法兰131通过螺栓连接。
扰流体3设置在连接法兰141和连接法兰131之间，包括：方型底板31和多片扰流片17(如图6所示)，多片分别扰流片17由方型底板31的板面向上或向斜上方弯折，向上或向斜上方弯折的角度为a(如图8所示)，加工过程为：首先在方型底板31的中部预设出圆形扰流片加工区域311，再在扰流片加工区域311的圆心处冲压出中心孔和位于方型底板31四角的四个安装孔312，将扰流体3通过方型底板31四角的四个安装孔312安装到连接法兰141和连接法兰131之间，然后由该中心孔到圆形扰流片加工区域311的圆周沿径向均匀切割出多片扰流片17(如图4所示)，可以为六片、八片、十二片或十五片，最后将切割出多片扰流片17向上或向斜上方弯折，弯折可以采用冲压的方式，还可以在扰流片17侧边的末端(图中靠近方型底板31边沿的一端)冲孔322(如图5所示)。当扰流片17向上弯折时，弯折的弯折线321即为扰流片17的两个侧边末端的连线，即各个扰流片17所对应的圆形扰流片加工区域311的切线，例如扰流片17为六片时，a为70度；当扰流片17向斜上方弯折时，弯折的弯折线321的一端为扰流片17的两个侧边其中之一的末端，另一端为扰流片17的两个侧边中另一个的末端向方型底板31的中心孔靠近一段距离L处(如图4和图5所示)，此时弯折线321与扰流片17所对应的圆形扰流片加工区域311的切线所成的夹角为b(如图7所示)，这样相邻扰流片17顺序向斜上方弯折，沿圆周(顺时针或逆时针)倾斜，例如扰流片17为十二片时，a为60度或70度，扰流片17为十五片时，a为70度，而方型底板31可以为厚度0.8mm，边长78mm的钢板，圆形扰流片加工区域311的直径为56mm，切割出扰流片17为八片时，L可以为1.9mm、2.7mm、3.8mm、4.1mm、5.3mm和8.2mm。
如图2所示，发动机工作所需的新型空气由空气进气口12直接进入混合腔11，而天然气经过天然气进气口15进入环状天然气进气槽14，再由管状阀芯2侧壁上的多个天然气进气孔16分别喷射入混合腔11与新型空气混合形成可燃气体，可燃气体由混合气出口13流出后，经过扰流体3扰流混合后再经过混合器接管4的混合气出口18进入燃烧室燃烧做功。可燃气体经过扰流体3再进入混合器接管4使得可燃气体在流通过程中产生轴向向心旋转的涡流，其中，角度a加强了可燃气体向心的混合，夹角b加强了可燃气体的轴向旋流，使新型空气和天然气的混合效果更好，从而提高了发动机的工作性能和工作安全，也提高了发动机的加速性能，避免了严重的不良燃烧而导致的发动机失火或者回火故障。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种发动机混合器，其特征在于，包括：混合器本体、管状阀芯和与所述混合器本体连接的混合器接管以及位于混合器本体和混合器接管之间的扰流体，所述混合器本体的内腔分为位于中部的混合腔以及位于所述混合腔右端的空气进气口和位于所述混合腔左端的混合气出口，所述混合腔的内壁上沿周向开设有环状天然气进气槽以及由所述环状天然气进气槽向外延伸的天然气进气口，所述环状天然气进气槽的内端口处开设有环状阀芯安装槽，所述管状阀芯的侧壁开设有多个天然气进气孔，套装在所述环状阀芯安装槽内；天然气通过所述天然气进气口进入所述环状天然气进气槽，再通过所述多个天然气进气孔喷射入所述混合腔与经所述空气进气口进入的新鲜空气混合成可燃气体，所述可燃气体由混合气出口流出后，经过扰流体扰流混合后再经过混合器接管进入燃烧室燃烧做功。
2.根据权利要求1所述的发动机混合器，其特征在于，所述扰流体包括：方型底板和多片扰流片，所述多片扰流片位于所述方型底板的中部预设出圆形扰流片加工区域，然后由所述圆形扰流片加工区域中心到圆周沿径向切割出所述多片扰流片，最后将所述多片扰流片由方型底板向上或向斜上方弯折。
3.根据权利要求2所述的发动机混合器，其特征在于，所述多片扰流片为由所述圆形扰流片加工区域中心向圆周沿径向切割而成。
4.根据权利要求2所述的发动机混合器，其特征在于，所述多片扰流片由方型底板向上弯折的弯折线为各个所述扰流片对应的所述圆形扰流片加工区域的切线。
5.根据权利要求2所述的发动机混合器，其特征在于，所述多片扰流片由方型底板向斜上方弯折的弯折线的一端为所述扰流片一个侧边的末端，另一端为另一个侧边向所述方型底板的中心孔靠近一段距离处。
6.根据权利要求1所述的发动机混合器，其特征在于，多个所述天然气进气孔均匀分布在所述管状阀芯的侧壁周向上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发动机混合器，其特征在于，所述管状阀芯的两端与所述环状阀芯安装槽过盈配合。
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