CN110284997B - 一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置 - Google Patents

一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110284997B
CN110284997B CN201910559357.6A CN201910559357A CN110284997B CN 110284997 B CN110284997 B CN 110284997B CN 201910559357 A CN201910559357 A CN 201910559357A CN 110284997 B CN110284997 B CN 110284997B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
rail
nozzle
mounting seat
air
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.)
Active
Application number
CN201910559357.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110284997A (zh
Inventor
杨立平
刘振廷
宋恩哲
姚崇
董全
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.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering 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 Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN201910559357.6A priority Critical patent/CN110284997B/zh
Publication of CN110284997A publication Critical patent/CN110284997A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110284997B publication Critical patent/CN110284997B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0215—Mixtures of gaseous fuels; Natural gas; Biogas; Mine gas; Landfill gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0281—Adapters, sockets or the like to mount injection valves onto engines; Fuel guiding passages between injectors and the air intake system or the combustion chamber
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明的目的在于提供一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置，包括气轨、气轨安装板、燃气喷嘴、气轨固定安装座、喷嘴安装座、喷嘴固定螺帽、喷嘴卡套、喷气阀、气阀压板，气轨里设置喷气阀安装孔，喷气阀通过气阀压板固定在喷气阀安装孔内，气轨安装板固定在气轨上，气轨固定安装座安装在气轨安装板上，喷嘴安装座安装在气轨固定安装座里，燃气喷嘴通过喷嘴固定螺帽、喷嘴卡套和喷嘴连接接头固定在喷嘴安装座上，喷气阀连接燃气喷嘴。本发明通过气轨安装座固定在进气管上，与进气管结构相互独立，能够根据不同机型灵活更换；每个气缸可以单独通过燃气喷射阀来控制燃气通断，从而在气门重叠期能够有效减少扫气损失。

Description

一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置
技术领域
本发明涉及的是一种燃料喷射装置，具体地说是燃气喷射装置。
背景技术
天然气以其储量丰富，燃烧清洁、易与空气混合等理化特性，成为替代柴油、汽油等传统燃料的新型燃料。
现有的天然气发动机供气方案一般为空气进入增压器，增压后的空气与燃气管路中的燃气在混合器中进行混合，随后进入进气道和气缸，通过火花塞点燃实现发动机的工作过程。这种方案的技术缺陷在于，首先进入气缸前空气首先需要和燃气在混合器内提前进行混合，燃气供给存在响应滞后；其次，空气与燃气混合后再经过进气道进入气缸，燃气混合气进入气缸前会充满进气道，在气门重叠是，进气门进入的新鲜混合气会直接从排气门排出，造成扫气现象，导致燃料的损失，进气效率的下降以及未燃HC排放的升高，同时进气道内充满燃气混合气，容易产生回火。此外，当前现有天然气发动机燃气喷射装置难以实现不同结构尺寸燃气喷嘴的灵活更换，不能根据燃气流量需求变化而进行调整。
因此有必要针对现有供气方案的技术缺点，提出一种结构紧凑合理，供气响应快的天然气发动机燃气喷射装置，可通过不同结构尺寸的燃气喷嘴的调换来实现不同燃气喷射流量的调整，以满足不同机型下燃气流量的需求，从而提高缸内进气效率，降低扫气损失。
发明内容
本发明的目的在于提供提高供气响应速度以及缸内进气效率，降低扫气损失，实现燃气喷射最大流量的调整和灵活更换，提高燃料利用率和内燃机经济性能的一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置，其特征是：包括气轨、气轨安装板、燃气喷嘴、气轨固定安装座、喷嘴安装座、喷嘴固定螺帽、喷嘴卡套、喷气阀、气阀压板，气轨里设置喷气阀安装孔，喷气阀通过气阀压板固定在喷气阀安装孔内，气轨安装板固定在气轨上，气轨固定安装座安装在气轨安装板上，喷嘴安装座安装在气轨固定安装座里，燃气喷嘴通过喷嘴固定螺帽、喷嘴卡套和喷嘴连接接头固定在喷嘴安装座上，喷气阀连接燃气喷嘴。
本发明还可以包括：
1、气轨内部加工有燃气通孔，燃气通孔通过气轨管螺纹接头连接高压燃气管路。
2、气轨固定安装座的外壁为阶梯柱状结构，其外表面设置与发动机进气管相连的螺纹结构，气轨固定安装座的内壁为阶梯柱状结构，喷嘴安装座的外壁为与气轨固定安装座的内壁相匹配的阶梯柱状结构。
3、喷嘴安装座与气轨安装板、气轨安装板与气轨、气轨固定安装座与喷嘴安装座之间均设置有密封垫圈。
本发明的优势在于：本发明结构紧凑合理，整个喷射装置通过气轨安装座固定在进气管上，与进气管结构相互独立，能够根据不同机型灵活更换；可通过不同内径的燃气喷嘴的调换来实现不同燃气喷射流量的调整，以满足不同机型下燃气流量的需求；每个气缸可以单独通过燃气喷射阀来控制燃气通断，从而在气门重叠期能够有效减少扫气损失。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为气轨管螺纹接头示意图；
图3为本发明的系统装配体三维视图；
图4为气轨剖视结构示意图；
图5为气轨剖视结构局部放大图1；
图6为气轨剖视结构局部放大图2；
图7为气轨主视结构示意图；
图8为气轨固定安装座三维视图；
图9为气轨固定安装座剖视结构示意图；
图10为喷嘴连接接头剖视结构示意图；
图11为喷嘴安装座三维视图；
图12为喷嘴安装座剖视结构视图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-12，本发明提供了一种可以满足宽流量范围要求的天然气发动机燃气喷射装置，主要由喷气阀1、气阀压板2、气阀过滤网3、气轨4、气轨安装板5、气轨固定安装座6、活动法兰7、喷嘴安装座8、喷嘴连接接头9、喷嘴固定螺帽10、燃气喷嘴11、喷嘴卡套12、O形密封圈13、内六角螺母14、气轨管螺纹接头15组成。
气轨4的喷气阀安装孔与喷气阀1之间可形成环腔结构，安装孔与喷气阀1直径比为1.2，能够有效减少燃气进气阻力，以达到提高进气响应速度的效果。
气轨固定安装座6为阶梯式圆柱状结构，通过其外表面上的螺纹结构来实现与发动机进气管的连接，其内部具有阶梯柱状结构，并通过活动法兰7和气轨安装板5实现与气轨组件的安装配合。
气轨固定安装座6阶梯端面上加工有凹槽结构并加装O形密封圈13，用以实现喷射装置与进气管装配时的密封，柱状侧壁还加工有用于安装工具定位用的凹槽结构。
喷嘴安装座8外表面呈阶梯柱状结构，与气轨安装座6内腔的螺旋柱状结构相匹配，并通过底部的紧固螺母实现与喷嘴连接接头9的固定。
喷嘴固定螺母10通过螺纹结构紧固在喷嘴连接接头9上，从而实现对燃气喷嘴11、喷嘴卡套12结构的固定。
喷嘴安装座8与气轨安装板5、气轨安装板5与气轨4、气轨固定安装座6与喷嘴安装座8之间设置有密封垫圈。
该天然气发动机燃气喷射装置结构紧凑合理，整个喷射装置通过气轨安装座固定在进气管上，与进气管结构相互独立，能够根据不同机型灵活更换；可通过不同结构尺寸的燃气喷嘴的调换来实现不同燃气喷射流量的调整，以满足不同机型下燃气流量的需求；每个气缸可以单独通过燃气喷射阀来控制燃气通断，从而在气门重叠期能够有效减少扫气损失。
如图1至图3所示，整个喷射装置通过气轨安装座6固定在进气管上，与进气管结构相互独立；喷气阀1通过气阀压板2、螺母14紧固安装在气轨的喷气阀安装孔内，气轨4内的高压腔与喷气阀进气孔相连通；气轨固定安装座6内装有喷嘴安装座8，燃气喷嘴11通过喷嘴固定螺帽10、喷嘴卡套12和喷嘴连接接头9固定在喷嘴安装座8上。
高压燃气管路与气轨管螺纹接头15相连接，在气轨内形成燃气高压区，如图2所示。如图4至图7所示，气轨内部加工有一燃气通孔，与各缸对应喷气阀安装孔相连通。
气轨固定安装座6为阶梯柱状结构，通过其外表面上的螺纹结构来实现与发动机进气管的连接，内部具有阶梯柱状结构，如图9所示，并通过活动法兰7和气轨安装板5实现与气轨组件的安装配合。如图8所示，气轨固定安装座柱状侧壁还加工用于安装工具定位有凹槽结构，其阶梯端面上加工有凹槽结构并加装O形密封圈，用以实现喷射装置与进气管装配时的密封。
喷嘴安装座8外表面呈阶梯柱状结构，与气轨固定安装座6内腔结构相匹配，并通过底部的紧固螺母实现与喷嘴连接接头9的固定，如图11至图12所示。如图10所示，喷嘴连接接头9通过喷嘴卡套12的形变作用产生形变来实现其与燃气喷嘴11的固定和密封。喷嘴固定螺母10通过螺纹紧固在喷嘴连接接头9上，来实现对燃气喷嘴11、喷嘴卡套12的固定。为实现燃气喷射装置装配，所述喷嘴安装座8与气轨安装板5、气轨安装板5与气轨4、气轨固定安装座6与喷嘴安装座8之间设置有密封垫圈。
该天然气发动机燃气喷射装置工作流程为：燃气通过管道、气轨管螺纹接头15连接到气轨4中，在气轨4中形成一定的稳定压力燃气，燃气阀闭合时，衔铁自然落座，气轨高压腔与喷嘴通路被阻断；开启时，ECU控制开启喷气阀1，衔铁受电磁力作用抬升，燃气从气轨高压腔通过气体过滤网流经燃气阀通路，通过燃气喷嘴11实现燃气喷射，在进气道中与空气充分混合，燃气混合气最后进入气缸，由火花塞点燃，实现发动机的燃烧做功。

Claims (3)

1.一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置，其特征是：包括气轨、气轨安装板、燃气喷嘴、气轨固定安装座、喷嘴安装座、喷嘴固定螺帽、喷嘴卡套、喷气阀、气阀压板，气轨里设置喷气阀安装孔，喷气阀通过气阀压板固定在喷气阀安装孔内，气轨安装板固定在气轨上，气轨固定安装座安装在气轨安装板上，喷嘴安装座安装在气轨固定安装座里，燃气喷嘴通过喷嘴固定螺帽、喷嘴卡套和喷嘴连接接头固定在喷嘴安装座上，喷气阀连接燃气喷嘴；
气轨固定安装座的外壁为阶梯柱状结构，其外表面设置与发动机进气管相连的螺纹结构，气轨固定安装座的内壁为阶梯柱状结构，喷嘴安装座的外壁为与气轨固定安装座的内壁相匹配的阶梯柱状结构。
2.根据权利要求1所述的一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置，其特征是：气轨内部加工有燃气通孔，燃气通孔通过气轨管螺纹接头连接高压燃气管路。
3.根据权利要求1或2所述的一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置，其特征是：喷嘴安装座与气轨安装板、气轨安装板与气轨、气轨固定安装座与喷嘴安装座之间均设置有密封垫圈。
CN201910559357.6A 2019-06-26 2019-06-26 一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置 Active CN110284997B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910559357.6A CN110284997B (zh) 2019-06-26 2019-06-26 一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910559357.6A CN110284997B (zh) 2019-06-26 2019-06-26 一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110284997A CN110284997A (zh) 2019-09-27
CN110284997B true CN110284997B (zh) 2021-04-20

Family

ID=68005859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910559357.6A Active CN110284997B (zh) 2019-06-26 2019-06-26 一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110284997B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112211714A (zh) * 2020-11-27 2021-01-12 山东交通学院 一种气体发动机激波助燃预燃室结构

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2422406A (en) * 2005-01-22 2006-07-26 Christopher Seaton Adapter for fitting fuel injectors in an i.c. engine converted to run on an alternative fuel, eg gas
WO2011025512A1 (en) * 2009-08-27 2011-03-03 Mcallister Technologies, Llc Integrated fuel injectors and igniters and associated methods of use and manufacture
CN201225208Y (zh) * 2008-07-28 2009-04-22 北京沃托玛腾机械制造有限公司 车用燃气喷嘴
CN201513255U (zh) * 2009-06-01 2010-06-23 奉化市皓盛铁路电务器材有限公司 双燃料混合动力汽车的燃气共轨装置
CN202266349U (zh) * 2011-10-24 2012-06-06 上海依相燃气设备有限公司 新型燃气喷轨
CN202707327U (zh) * 2012-06-28 2013-01-30 石旻磊 新型燃气汽车用燃气喷嘴及安装喷嘴的喷轨
CN105089855A (zh) * 2014-05-16 2015-11-25 哈尔滨哈船动力技术有限责任公司 一种船用lng-柴油双燃料发动机模块式供气装置
CN104747322A (zh) * 2015-01-23 2015-07-01 四川森洁燃气设备有限公司 一种多缸车辆用喷轨

Also Published As

Publication number Publication date
CN110284997A (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110318911A (zh) 一种带有喷淋式喷嘴结构的天然气发动机燃气喷射装置
US4248189A (en) Spark plug and adapter for lean mixture engine cylinders
CN110284997B (zh) 一种宽流量的天然气发动机燃气喷射装置
US20110297128A1 (en) Internal Combustion Engine, Combustion Charge Formation System, and Method
CN111305977A (zh) 一种氢气天然气全比例可变双燃料发动机
CN215566236U (zh) 一种发动机及具有其的车辆
US9702327B2 (en) System and method for introducing gas into engine cylinder
CN211777779U (zh) 一种实现柴油/天然气双燃料喷射的燃料喷射器
CN101275525B (zh) 一种汽油机高压油轨
CN117386543A (zh) 一种单向阀射流结构及其当量比主动射流系统
CN203463214U (zh) 一种柴油机喷油器
CN105134401A (zh) 一种适用于多点喷射系统的天然气发动机气缸盖总成
CN110360042B (zh) 一种电控喷油器的接线结构
CN209067384U (zh) 一种带多喷嘴的双燃料进气歧管
CN217976431U (zh) 一种甲醇柴油双能源发电机导入雾化管
CN210509448U (zh) 一种双燃料喷射器的发动机连接结构
CN112780463A (zh) 一种采用双气体喷管和阶梯喷孔喷油器的双燃料发动机及其燃烧组织方法
CN1180179C (zh) 发动机混合燃气的装置
US3604405A (en) Fuel injectors
CN210799188U (zh) 一种用于夹气直喷系统的供气管接头密封结构
CN112780461B (zh) 一种直喷式燃油供给系统
CN104265535B (zh) 一种柴油机上喷油器安装的定位装置
CN211258861U (zh) 一种自然吸气发动机上的高压燃油直喷系统
CN201215042Y (zh) 机动车化油器节能减排电控装置
US2846986A (en) Nozzle for fuel injection systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant