CN104121116A - 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置 - Google Patents

一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104121116A
CN104121116A CN201410353615.2A CN201410353615A CN104121116A CN 104121116 A CN104121116 A CN 104121116A CN 201410353615 A CN201410353615 A CN 201410353615A CN 104121116 A CN104121116 A CN 104121116A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel gas
gas
annular groove
connecting tube
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410353615.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104121116B (zh
Inventor
张强
李娜
史振盛
于华
马相明
许自顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201410353615.2A priority Critical patent/CN104121116B/zh
Publication of CN104121116A publication Critical patent/CN104121116A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104121116B publication Critical patent/CN104121116B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，包括：环槽-多孔燃气混合器、连接管以及燃气喷射阀，所述环槽-多孔燃气混合器与连接管的一端配合、连接管的另一端与燃气喷射阀配合，所述环槽-多孔燃气混合器与燃气喷射阀通过连接管连通，进入燃气喷射阀的燃气经过连接管进入环槽-多孔燃气混合器；本发明有益效果：本通过控制喷射时刻实现进气末期空气扫除环形混合腔内的燃气，防止燃气逃逸到进气管，扫除环形混合腔残余燃气，能够改善安全性，解决燃料混合不均以及泄漏的问题。

Description

一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置
技术领域
本发明涉及气体发动机制造技术和各种柴油机改用天然气燃料的发动机改造技术，尤其涉及一种应用于进气歧管多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置。
背景技术
燃气作为一种清洁能源，具有来源广泛、价格低等优点，是一种理想的内燃机替代燃料。为缓解我国石油资源的匮乏和需求之间的矛盾，实现我国长期可持续的经济发展和环境保护，需要发展燃气发动机以部分取代石油基燃料。
目前，我国制造的燃气发动机及柴油机改装的燃气发动机大部分采用进气总管单点混合的燃料供给方式，这种方式存在的不足主要是气体燃料占用了进气管容积，导致发动机充气系数下降而引起功率下降，会出现发动机响应差，操作灵敏度低等问题。
现在应用的进气管多点喷射混合方式主要通过压力喷射阀实现，主要有两种形式，第一种燃料喷射阀采用单喷孔结构，工艺简单、成本低，高压燃气直接通过圆柱形喷孔进入进气管，但存在着混合不均的缺点。第二种燃料喷射阀采用多孔喷嘴，可以部分缓解上述混合不均的问题，但是燃料容易残留和泄露，存在进气管回火的危险。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种进气歧管多点喷射燃气发动机喷射混合系统，该系统可以使燃气与空气充分混合，喷射末期空气流过环槽-多孔混合器喷孔实现扫除环形混合腔残余燃气的目的，能够解决燃料混合不均以及泄漏的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，包括：燃气喷射阀、连接管及环槽-多孔燃气混合器，所述环槽-多孔燃气混合器与连接管的一端配合、连接管的另一端与燃气喷射阀配合，所述环槽-多孔燃气混合器与燃气喷射阀通过连接管连通，进入燃气喷射阀的燃气经过连接管进入环槽-多孔燃气混合器；
所述环槽-多孔燃气混合器包括：在环槽-多孔燃气混合器内部与连接管过盈配合的位置处设置用于将燃气与空气进行初步混合的初级混合腔，所述初级混合腔与连接管连通；在所述初级混合腔的远离环槽-多孔燃气混合器内壁的一侧腔壁上沿圆周方向设置若干喷孔，在所述腔壁上设置设定尺寸的环形空气进气槽。
所述环形空气进气槽设置在所述腔壁与环槽-多孔燃气混合器内壁的连接处、靠近空气进气面一侧。
所述环槽-多孔燃气混合器与连接管的一端过盈配合、连接管的另一端与燃气喷射阀过盈配合。
所述燃气喷射阀为单喷孔式喷射阀，喷射压力范围为：5-7bar。
所述环形空气进气槽的尺寸根据进气歧管的当量直径确定。
所述环槽-多孔燃气混合器安装在发动机进气歧管和气缸盖之间，燃气喷射阀与发动机燃气管路连接。
一部分空气通过环形空气进气槽进入初级混合腔内与燃气初步混合，混合后的气体经过若干喷孔喷入环槽-多孔燃气混合器内部与空气进一步混合；
在发动机进气门关闭前设定时间内控制燃气喷射阀停止喷射，使从环形空气进气槽进入的空气与初级混合腔内的剩余的燃气混合，防止燃气进入发动机进气管。
本发明的有益效果是：
本发明的环槽-多孔燃气混合器，通过环形初级混合腔初次混合和小喷孔二次混合方法实现燃气和空气的均匀混合，防止因燃气混合不均匀导致燃烧室内部形成局部热负荷过高区域，以提高发动机的性能及寿命，并通过控制喷射时刻实现进气末期空气扫除环形混合腔内的燃气，防止燃气逃逸到进气管，扫除环形混合腔残余燃气，能够改善安全性，解决燃料混合不均以及泄漏的问题。
附图说明
图1(a)为本发明燃气喷射混合装置的局部剖视图；
图1(b)为本发明燃气喷射混合装置的左剖视图；
图1(c)为本发明燃气喷射混合装置的左视图；
图2为应用本发明装置的多点喷射燃气发动机结构示意图；
其中，1.进气管，2.燃气气轨，3.气缸盖，4.环槽-多孔燃气混合器，5.连接管，6.燃气喷射阀，7.初级混合腔，8.环形空气进气槽，9.喷孔。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
如图1(a)-(c)所示，燃气喷射混合装置包括:燃气喷射阀6，其功能为按照发动机的运转工况，定时定量的喷射压力燃气，以及环槽-多孔燃气混合器4，其功能为通过环形初级混合腔7初次混合和小喷孔9二次混合方法实现燃气和空气的均匀混合，防止因燃气混合不均匀导致燃烧室内部形成局部热负荷过高区域，以提高发动机的性能及寿命，并通过控制喷射时刻实现进气末期空气扫除环形混合腔内的燃气，防止燃气逃逸到进气管，改善安全性。
环槽-多孔燃气混合器4与连接管5的一端过盈配合、连接管5的另一端与燃气喷射阀6过盈配合，所述环槽-多孔燃气混合器4与燃气喷射阀6通过连接管5连通，进入燃气喷射阀6的燃气经过连接管5进入环槽-多孔燃气混合器4；
环槽-多孔燃气混合器4包括：在环槽-多孔燃气混合器4内部与连接管5过盈配合的位置处加工用于将燃气与空气进行初步混合的初级混合腔7，所述初级混合腔7与连接管5连通；在所述初级混合腔7的远离环槽-多孔燃气混合器4内壁的一侧腔壁上沿圆周方向加工若干喷孔9，在所述腔壁上加工设定尺寸的环形空气进气槽8。环形空气进气槽8设置在所述腔壁与环槽-多孔燃气混合器4内壁的连接处、靠近空气进气面一侧。
燃气喷射阀6的喷射压力是7bar左右，为单喷孔式喷射阀，直接应用存在燃料混合不均匀的问题。为此设计了新型的环槽-多孔燃气混合器4配合燃气喷射阀6一起使用改善发动机性能。发动机运转时，燃气经燃气气轨进入燃气喷射阀6，电控系统按照多缸发动机的工作要求控制燃气喷射阀6定时定量的喷射燃气，燃气通过连接管5进入环槽-多孔燃气混合器4。环槽-多孔燃气混合器4加工了环形的初级混合腔7，燃气进气后沿圆周方向流动，同时环槽-多孔燃气混合器4的迎风面开设了一定尺寸的环形空气进气槽8，一部分高速流动的空气通过进气槽进入初级混合腔7内与燃气初步混合，混合后的气体经加工在圆周方向的多个喷孔9喷入发动机进气系统中与空气进一步充分混合，改善了混合均匀性，防止因燃气混合不均匀导致燃烧室内部形成局部热负荷过高区域，以提高发动机的性能及寿命。
环槽-多孔燃气混合器4在进气迎风面布置环形空气进气槽8，在混合腔7的特定区域加工多个小喷孔9，环形空气进气槽8的尺寸与角度、喷孔9的尺寸与角度与空气来流方向相适应，可以通过数值模拟或实验优化设计。
如图2所示，一种应用上述燃气喷射混合装置的进气歧管多点喷射燃气发动机，包括进气管1，燃气气轨2和气缸盖3，环槽-多孔燃气混合器4安装在进气管1和气缸盖3之间，便于现有气体发动机的改造。环槽-多孔燃气混合器4经过连接管5和燃气喷射阀6后连接至燃气气轨2。
环槽-多孔燃气混合器4采用进气歧管类似的结构，这样可以使环槽-多孔燃气混合器4方便的安装在发动机进气歧管和气缸盖3之间。可以看出这种环槽-多孔燃气混合器结构简单，便于推广到现有的燃气发动机以及双燃料发动机，降低了改造成本。
电控系统控制燃气喷射阀6在进气门关闭前一定时刻停止喷射，使从环形空气进气槽8进入的空气扫除初级混合腔7内的燃气，实现防止燃气逃逸到进气管1的目的，防止燃气浪费，提高发动机的安全性，并降低排放。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，其特征是，包括：燃气喷射阀、连接管及环槽-多孔燃气混合器，所述环槽-多孔燃气混合器与连接管的一端配合、连接管的另一端与燃气喷射阀配合，所述环槽-多孔燃气混合器与燃气喷射阀通过连接管连通，进入燃气喷射阀的燃气经过连接管进入环槽-多孔燃气混合器；
所述环槽-多孔燃气混合器包括：在环槽-多孔燃气混合器内部与连接管过盈配合的位置处设置用于将燃气与空气进行初步混合的初级混合腔，所述初级混合腔与连接管连通；在所述初级混合腔的远离环槽-多孔燃气混合器内壁的一侧腔壁上沿圆周方向设置若干喷孔，在所述腔壁上设置设定尺寸的环形空气进气槽。
2.如权利要求1所述的一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，其特征是，所述环形空气进气槽设置在所述腔壁与环槽-多孔燃气混合器内壁的连接处、靠近空气进气面一侧。
3.如权利要求1所述的一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，其特征是，所述环槽-多孔燃气混合器与连接管的一端过盈配合、连接管的另一端与燃气喷射阀过盈配合。
4.如权利要求1所述的一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，其特征是，所述燃气喷射阀为单喷孔式喷射阀，喷射压力范围为：5-7bar。
5.如权利要求1所述的一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，其特征是，所述环形空气进气槽的尺寸根据进气歧管的当量直径确定。
6.一种如权利要求1所述的一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，其特征是，所述环槽-多孔燃气混合器安装在发动机进气歧管和气缸盖之间，燃气喷射阀与发动机燃气管路连接。
7.如权利要求1所述的一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置，其特征是，一部分空气通过环形空气进气槽进入初级混合腔内与燃气初步混合，混合后的气体经过若干喷孔喷入环槽-多孔燃气混合器内部与空气进一步混合；
在发动机进气门关闭前设定时间内控制燃气喷射阀停止喷射，使从环形空气进气槽进入的空气与初级混合腔内的剩余的燃气混合，防止燃气进入发动机进气管。
CN201410353615.2A 2014-07-23 2014-07-23 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置 Active CN104121116B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410353615.2A CN104121116B (zh) 2014-07-23 2014-07-23 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410353615.2A CN104121116B (zh) 2014-07-23 2014-07-23 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104121116A true CN104121116A (zh) 2014-10-29
CN104121116B CN104121116B (zh) 2016-05-25

Family

ID=51766700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410353615.2A Active CN104121116B (zh) 2014-07-23 2014-07-23 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104121116B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107061054A (zh) * 2017-06-02 2017-08-18 广西玉柴机器股份有限公司 气体发动机的燃气供气装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2053672U (zh) * 1989-09-28 1990-02-28 四川石油管理局南充机械厂 天然气汽车发动机燃气混合器
JPH09268923A (ja) * 1996-04-01 1997-10-14 Mitsubishi Motors Corp ガスエンジンの燃料供給装置
CN2344565Y (zh) * 1998-10-12 1999-10-20 彭州车用压缩天然气技术开发公司 天然气汽车空气阻尼式混合器
JP2009250042A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Yanmar Co Ltd ガスエンジンのミキサ
CN201381916Y (zh) * 2009-03-05 2010-01-13 潍柴动力股份有限公司 带混合燃气分配功能的进气管
CN203978647U (zh) * 2014-07-23 2014-12-03 山东大学 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2053672U (zh) * 1989-09-28 1990-02-28 四川石油管理局南充机械厂 天然气汽车发动机燃气混合器
JPH09268923A (ja) * 1996-04-01 1997-10-14 Mitsubishi Motors Corp ガスエンジンの燃料供給装置
CN2344565Y (zh) * 1998-10-12 1999-10-20 彭州车用压缩天然气技术开发公司 天然气汽车空气阻尼式混合器
JP2009250042A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Yanmar Co Ltd ガスエンジンのミキサ
CN201381916Y (zh) * 2009-03-05 2010-01-13 潍柴动力股份有限公司 带混合燃气分配功能的进气管
CN203978647U (zh) * 2014-07-23 2014-12-03 山东大学 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104121116B (zh) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203978647U (zh) 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置
US8800895B2 (en) Piloted variable area fuel injector
CN103717858A (zh) 喷射装置、内燃机和运行内燃机的方法
CN112145319A (zh) 一种集成式混合器
CN103485944B (zh) 双燃料柴油机燃气供气系统
CN107806636A (zh) 柴油机尾气模拟发生装置
CN107237706B (zh) 一种燃油系统及其控制方法
CN105179111A (zh) 一种气体/双燃料发动机进气歧管燃气喷射装置
CN102507199A (zh) 一种高空环境模拟试验环形引射器
CN103225550A (zh) 新型汽油均质压燃发动机燃烧控制方法及其实施装置
WO2016118012A3 (en) Injector assembly and method of using same
US20130043330A1 (en) Fuel atomizer and fuel injector having a fuel atomizer
CN104251169A (zh) 具有密封的喷射口的燃料系统
CN104121116A (zh) 一种应用于多点喷射燃气发动机的燃气喷射混合装置
KR20160130416A (ko) 내연 기관용 연료 공급 시스템
CN204572192U (zh) 一种天然气汽车
CN106979098B (zh) 气体发动机的进气管总成
CN105275608B (zh) 新型内燃机
CN210858973U (zh) 集成式混合器
CN203488275U (zh) 一种发动机复合供气系统
CN105422319A (zh) 一种可以避免天然气换气损失的船用双燃料发动机燃料供给系统
CN105545536A (zh) 一种内燃机egr直喷系统
CN111577497A (zh) 一种双燃料喷射器
CN110873012A (zh) 一种甲醇柴油发动机喷射方法及甲醇柴油发动机喷射系统
CN204783295U (zh) 汽车柴油、天然气双燃料供给系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant