CN107165749B - 天然气发动机混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然气发动机混合器，包括混合器体，混合器体的一端设置有空气进口，混合器体的另一端设置有混合气出口，混合器体的侧部设置有天然气进口；空气进口端的混合器体内安装有混合器芯，混合器体内设置有多个穿过混合器芯并连通天然气进口和混合气出口的混合腔，混合器芯与混合器体之间设置有环混合腔分布的天然气喷射腔，混合器芯上设置有多个环混合腔分布的燃气喷射口；混合器体内设置有连通天然气进口和天然气喷射腔的环形腔；混合气出口端的混合器体内固定安装有导流锥，混合器体的混合气出口端设置有环导流锥的撞击环；本发明提高了燃气和新鲜空气的混合均匀性，最大喷射距离短，增强了混合的均匀性。

Description

天然气发动机混合器
技术领域
本发明涉及一种发动机混合器，尤其涉及一种混合效率高的用于天然气发动机的混合器。
背景技术
现在车用天然气发动机的混合器采用十字叉式圆管结构（如图5和图6所示）和水滴状十字叉结构（如图7和图8所示），平行喷射和向心喷射相结合，最大喷射距离很大，且混合后直接进入发动机燃烧，混和不均匀性较大，混合效率低，造成各缸缸压不一致，进而影响发动机的最大爆压、爆震及升功率参数的选择，全面影响天然气发动机的性能，因此，提高混合器的混合效率对降低最大爆压、阻止发动机爆震、提升发动机升功率与增加发动机运行可靠性都有利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种混合效率高的新型天然气发动机混合器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：天然气发动机混合器，包括混合器体，所述混合器体的一端设置有空气进口，所述混合器体的另一端设置有混合气出口，所述混合器体的侧部设置有天然气进口；
所述空气进口端的所述混合器体内安装有混合器芯，所述混合器体内设置有多个穿过所述混合器芯并连通所述天然气进口和所述混合气出口的混合腔，所述混合器芯与所述混合器体之间设置有环所述混合腔分布的天然气喷射腔，所述混合器芯上设置有多个环所述混合腔分布且连通所述天然气喷射腔和所述混合腔的燃气喷射口；所述混合器体内设置有连通所述天然气进口和所述天然气喷射腔的环形腔；
所述混合气出口端的所述混合器体内固定安装有导流锥，所述混合器体的所述混合气出口端设置有环所述导流锥的撞击环。
作为一种优选的技术方案，所述混合腔包括圆周分布设置的多个主混合腔，在圆周外侧部任意两个相邻的所述主混合腔之间设置有一个次混合腔。
作为一种优选的技术方案，所述导流锥包括导向椎体，所述导向椎体上安装有连接螺杆，所述连接螺杆穿过所述混合器体并与所述混合器芯固定连接。
作为一种优选的技术方案，所述混合器芯与所述混合器体之间设置有O型密封圈。
作为一种优选的技术方案，沿混合气的流动方向，所述导流锥上依次设置有转向混合加强导向斜面和碰撞混合加强导向斜面，所述转向混合加强导向斜面自所述混合器体的中心向所述撞击环侧倾斜延伸，所述碰撞混合加强导向斜面在所述撞击环侧向所述混合器体的中心倾斜延伸。
作为一种优选的技术方案，所述导流锥安装在所述混合器体中心。
作为一种优选的技术方案，所述撞击环内设置有与所述导流锥配合的混合加强内弧面。
由于采用了上述技术方案，天然气发动机混合器，包括混合器体，所述混合器体的一端设置有空气进口，所述混合器体的另一端设置有混合气出口，所述混合器体的侧部设置有天然气进口；所述空气进口端的所述混合器体内安装有混合器芯，所述混合器体内设置有多个穿过所述混合器芯并连通所述天然气进口和所述混合气出口的混合腔，所述混合器芯与所述混合器体之间设置有环所述混合腔分布的天然气喷射腔，所述混合器芯上设置有多个环所述混合腔分布且连通所述天然气喷射腔和所述混合腔的燃气喷射口；所述混合器体内设置有连通所述天然气进口和所述天然气喷射腔的环形腔；所述混合气出口端的所述混合器体内固定安装有导流锥，所述混合器体的所述混合气出口端设置有环所述导流锥的撞击环；本发明提高了燃气和新鲜空气的混合均匀性，最大喷射距离短，增加了导流锥和撞击环，让混合气沿导流锥径向发散至撞击环处，撞击混合器内壁，经过撞击环后又转向向心运动，在圆心周围相互撞击，进一步增强了混合的均匀性，从而进一步改善了发动机的最大爆压参数、抗爆震性能，并且提升了发动机的升功率，增加了发动机的运行可靠性，取得了很好的积极效果。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的结构示意图一；
图2是本发明实施例的结构示意图二；
图3是本发明实施例的天然气和空气混合流向示意图一；
图4是本发明实施例的天然气和空气混合流向示意图二；
图5是传统十字叉型混合器天然气和空气混合流向示意图一；
图6是传统十字叉型混合器天然气和空气混合流向示意图二；
图7是传统水滴状混合器天然气和空气混合流向示意图一；
图8是传统水滴状混合器天然气和空气混合流向示意图二；
图中：11-混合器体；12-空气进口；13-混合气出口；14-天然气进口；15-混合器芯；16-O型密封圈；2-混合腔；21-主混合腔；22-次混合腔；31-天然气喷射腔；32-燃气喷射口；33-环形腔；41-导向椎体；42-连接螺杆；43-转向混合加强导向斜面；44-碰撞混合加强导向斜面；51-撞击环；52-混合加强内弧面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1和图2所示，新型天然气发动机混合器，包括混合器体11，所述混合器体11的一端设置有空气进口12，所述混合器体11的另一端设置有混合气出口13，所述混合器体11的侧部设置有天然气进口14；
所述天然气进口14端的所述混合器体11内安装有混合器芯15，所述混合器芯15与所述混合器体11之间设置有O型密封圈16，所述混合器体11内设置有多个穿过所述混合器芯15并连通所述天然气进口14和所述混合气出口13的混合腔2，所述混合器芯15与所述混合器体11之间设置有环所述混合腔2分布的天然气喷射腔31，所述混合器芯15上设置有多个环所述混合腔2分布且连通所述天然气喷射腔31和所述混合腔2的燃气喷射口32；所述混合器体11内设置有连通所述天然气进口14和所述天然气喷射腔31的环形腔33；所述混合腔2包括圆周分布设置的多个主混合腔21，在圆周外侧部任意两个相邻的所述主混合腔21之间设置有一个次混合腔22。
所述混合气出口13端的所述混合器体11内固定安装有导流锥，所述混合器体11的所述混合气出口13端设置有环所述导流锥的撞击环51。所述导流锥包括导向椎体41，所述导向椎体41上安装有连接螺杆42，所述连接螺杆42穿过所述混合器体11并与所述混合器芯15固定连接。沿混合气的流动方向，所述导流锥上依次设置有转向混合加强导向斜面43和碰撞混合加强导向斜面44，所述转向混合加强导向斜面43自所述混合器体11的中心向所述撞击环51侧倾斜延伸，所述碰撞混合加强导向斜面44在所述撞击环51侧向所述混合器体11的中心倾斜延伸。所述导流锥安装在所述混合器体11中心。所述撞击环51内设置有与所述导流锥配合的混合加强内弧面52。
本发明通过改变燃气喷口在混合器内部的布置方式，通过修改混合器由平行喷射和向心喷射相结合的方式为全部均匀平行喷射，降低最大喷射距离为原来十字叉型混合器和水滴状混合器的一半以内，大大提高了燃气和新鲜空气混合的均匀性，且该发明在混合器的混合气出口13后增加了导流锥和撞击环51，如图3和图4所示，让混合气沿导流锥径向发散冲向撞击环51处，撞击混合器体11上的撞击环51内壁，进一步增加混合均匀性，混合气经过撞击环51后又转向向心运动，在圆心周围相互撞击折向后再流出混合器，这样进一步增强了混合的均匀性，经过以上三方面的混合增强措施，该混合器的混合不均匀性只有原来的40%左右，大大改善了发动机的最大爆压参数、抗爆震性能，并且提升了发动机的升功率，增加了发动机的运行可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.天然气发动机混合器，包括混合器体，其特征在于：所述混合器体的一端设置有空气进口，所述混合器体的另一端设置有混合气出口，所述混合器体的侧部设置有天然气进口；
所述空气进口端的所述混合器体内安装有混合器芯，所述混合器体内设置有多个穿过所述混合器芯并连通所述天然气进口和所述混合气出口的混合腔，所述混合器芯与所述混合器体之间设置有环所述混合腔分布的天然气喷射腔，所述混合器芯上设置有多个环所述混合腔分布且连通所述天然气喷射腔和所述混合腔的燃气喷射口；所述混合器体内设置有连通所述天然气进口和所述天然气喷射腔的环形腔；
所述混合气出口端的所述混合器体内固定安装有导流锥，所述混合器体的所述混合气出口端设置有环所述导流锥的撞击环；
沿混合气的流动方向，所述导流锥上依次设置有转向混合加强导向斜面和碰撞混合加强导向斜面，所述转向混合加强导向斜面自所述混合器体的中心向所述撞击环侧倾斜延伸，所述碰撞混合加强导向斜面在所述撞击环侧向所述混合器体的中心倾斜延伸；
所述混合腔包括圆周分布设置的多个主混合腔，在圆周外侧部任意两个相邻的所述主混合腔之间设置有一个次混合腔；
所述撞击环内设置有与所述导流锥配合的混合加强内弧面。
2.如权利要求1所述的天然气发动机混合器，其特征在于：所述导流锥包括导向椎体，所述导向椎体上安装有连接螺杆，所述连接螺杆穿过所述混合器体并与所述混合器芯固定连接。
3.如权利要求1所述的天然气发动机混合器，其特征在于：所述混合器芯与所述混合器体之间设置有O型密封圈。
4.如权利要求1所述的天然气发动机混合器，其特征在于：所述导流锥安装在所述混合器体中心。
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