CN113006985A - 一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机技术领域，具体是一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车，所述系统，包括一气缸组、第二气缸组、多个喷油嘴、进气歧管、进气弯管和间隔件；第一气缸组包括至少一个气缸，第二气缸组包括至少一个气缸，第一气缸组中气缸和第二气缸组中气缸均与喷油嘴一一对应设置，喷油嘴的进气端与进气歧管连接，进气歧管的进气端与进气弯管连接；间隔件设置在进气歧管中间，将进气歧管分成第一进气部和第二进气部，第一进气部用于提供燃气至第一气缸组，第二进气部用于提供燃气至第二气缸组；本发明能够只需要增加间隔件在进气歧管内，使先后进气的两缸之间气流不会相互干扰，从而达到进气均匀的目的，设计自由度高。

Description

一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车。
背景技术
随着我国经济建设的稳步发展，能源燃料的供需矛盾日趋加剧，替代燃料的问题随此而引起了广泛重视。在寻求替代燃料的过程中，甲醇燃料显现出独特的优势，在政府和地方相关部门的大力支持下，经过多年的努力，我国甲醇燃料的研究开发取得了巨大成就。
现有重型甲醇发动机开发通常借用了现有成熟的重型柴油发动机基础，一般为六缸及以上发动机。由于甲醇燃料特性，一般采用了类似汽油的燃烧模式，因此采用以下技术路线：燃油进气道喷射+当量比燃烧+火花点火；在重型甲醇发动机开发过程中，由于甲醇燃料气化潜热大的特点，因此喷油嘴需要布置在缸盖进气道或进气歧管上，并且在进气门关闭状态喷射甲醇，保证甲醇能够尽可能落在进气道内温度比较高的位置，从而保证甲醇进入气缸前充分气化与空气充分混合。
在甲醇发动机开发过程中，由于甲醇发动机为当量比燃烧，进气均匀性对各缸爆发压力影响较大；发动机开发过程中发现由于进气均匀性、喷油器一致性等问题的影响，导致实际测得各缸爆发压力一致性比较差，不能满足开发目标要求。现有手段主要采用加长进气歧管歧管长度和电控控制各缸喷油量差异化供给配合来减少各缸爆发压力不一致性。
为了解决以上问题，是本领域技术人所亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车，能够只需要增加间隔件在进气歧管内，使先后进气的两缸之间气流不会相互干扰，从而达到进气均匀的目的，设计自由度高。
为了解决上述问题，本发明提供一种燃气发动机进气系统，包括：第一气缸组、第二气缸组、多个喷油嘴、进气歧管、进气弯管和间隔件；
所述第一气缸组包括至少一个气缸，所述第二气缸组包括至少一个气缸，所述第一气缸组中气缸和所述第二气缸组中气缸均与所述喷油嘴一一对应设置，所述喷油嘴的进气端与所述进气歧管连接，所述进气歧管的进气端与所述进气弯管连接；
所述间隔件设置在所述进气歧管中间，将所述进气歧管分成第一进气部和第二进气部，所述第一进气部用于提供燃气至所述第一气缸组，所述第二进气部用于提供燃气至所述第二气缸组。
进一步地，所述燃气为天然气或甲醇。
进一步地，所述第一气缸组中气缸数量与所述第二气缸组中气缸数量相等均为3个。
进一步地，所述第一进气部与所述第一气缸组连通，所述第二进气部与所述第二气缸组连通。
进一步地，所述间隔件设有延长部分，所述延长部分设置在所述进气弯管内。
进一步地，所述延长部分将所述进气弯管分成第一弯部和第二弯部，所述第一弯部与所述第一进气部连通，所述第二弯部与所述第二进气部连通。
进一步地，所述燃气发动机进气系统还包括电磁阀，所述电磁阀与所述喷油嘴电连接，用于控制所述喷油嘴的出气量。
本发明还保护了一种燃气发动机，包括：发动机本体、曲轴箱通风系统和燃料供给系统，还包括任意一项所述的燃气发动机进气系统。
进一步地，所述曲轴箱通风系统为闭式曲轴箱通风系统。
本发明还保护了一种汽车，包括任意一项所述的燃气发动机。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1)本发明的一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车，只需要增加间隔件在进气歧管内，将燃气进行分流，无需增加进气歧管的长度，设计自由度高，提高进气系统设计合理性；
2)本发明的一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车，增加间隔件在进气歧管和进气弯管内，将燃气进行分流，使先后进气的两缸之间气流不会相互干扰，从而达到进气均匀的目的；
3)本发明的一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车，保证进气均匀性要求后，不需要或者只是微量的通过电磁阀控制喷油嘴的出气量保证各缸爆压，降低开发难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例1提供的燃气发动机进气系统的结构示意图；
图2是本发明实施例2提供的燃气发动机进气系统的结构示意图。
图中，1-第一气缸组，11-第一气缸，12-第二气缸，13-第三气缸，2-第二气缸组，21-第四气缸，22-第五气缸，23-第六气缸，3-喷油嘴，4-进气歧管，41-第一进气部，42-第二进气部，5-进气弯管，51-第一弯部，52-第二弯部，6-间隔件，7-节气阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例一
本实施例一提供一种燃气发动机进气系统，如图1所示，所示系统包括：第一气缸组1、第二气缸组2、多个喷油嘴3、进气歧管4、进气弯管5和间隔件6；
所述第一气缸组1包括至少一个气缸，所述第二气缸组2包括至少一个气缸，所述第一气缸组1中气缸和所述第二气缸组2中气缸均与所述喷油嘴3一一对应设置，所述喷油嘴3的进气端与所述进气歧管4连接，所述进气歧管4的进气端与所述进气弯管5连接；
所述间隔件6设置在所述进气歧管4中间，将所述进气歧管4分成第一进气部41和第二进气部42，所述第一进气部41用于提供燃气至所述第一气缸组1，所述第二进气部42用于提供燃气至所述第二气缸组2。
具体地，所述燃气为天然气或甲醇。
优选地，所述燃气为甲醇。
具体地，所述第一气缸组1中气缸数量与所述第二气缸组2中气缸数量相等均为3个。
优选地，所述第一气缸组1包括第一气缸11、第二气缸12和第三气缸13，所述第二气缸组2包括第四气缸21、第五气缸22和第六气缸23，所述第一气缸11、所述第二气缸12、所述第三气缸13、所述第四气缸21、所述第五气缸22和所述第六气缸23依次并排排列。
具体地，所述第一进气部41与所述第一气缸组1连通，所述第二进气部42与所述第二气缸组2连通。
具体地，所述燃气发动机进气系统还包括节气阀7和电磁阀，所述电磁阀与所述喷油嘴2电连接，用于控制所述喷油嘴2的出气量，所述节气阀7与所述进气弯管5连通，保证所述第一气缸组1和所述第二气缸组2内燃气充分燃烧。
具体地，所述间隔件6为隔板。
具体地，所述进气歧管4中设有所述隔板，将燃气分成两股气流，分别经过所述第一进气部41和所述第二进气部42进入对应的所述第一气缸组1和所述第二气缸组2，所述第一气缸11、所述第二气缸12、所述第三气缸13、所述第四气缸21、所述第五气缸22和所述第六气缸23均匀分配进入的燃气，所述喷油嘴3按照顺序所述第一气缸11-所述第五气缸22-所述第三气缸13-所述第六气缸23-所述第二气缸12-所述第四气缸21进行点燃，因为燃气分流进入气缸中，使得两个气缸之间气流无相互干扰，达到进气均匀的目的，如果部分气缸中燃气出现略微偏差，通过所述电磁阀进行对燃气微量控制使，各个气缸内爆发压力一致。
本实施例还提供了一种燃气发动机，包括：发动机本体、曲轴箱通风系统、燃料供给系统和任意一项所述的燃气发动机进气系统。
具体地，所述节气阀6与所述燃料供给系统连接。
具体地，所述进气系统所述燃料供给系统提供燃气，在所述进气系统内点燃燃气爆发压力带动所述发动机本体运行，所述曲轴箱通风系统能够排除燃烧后的气体。
具体地，所述曲轴箱通风系统为闭式曲轴箱通风系统。
具体原理：发动机在怠速及低负荷时，所述进气歧管4真空度大，曲轴箱窜气经油气分离器与PCV阀进入所述进气歧管4；此时由于曲轴箱窜气量少，并且通过PCV阀能有效排出，曲轴箱压力会比空滤后进气软管内压力低，会有部分气体通过空滤侧通风管进入曲轴箱内，以平衡曲轴箱压力。发动机在大中负荷时，由于节气门开度较大，且增压器压气后压力较高，所述进气歧管4内压力升高为正压，PCV阀关闭，此时曲轴箱窜气通过空滤侧通风管排出，防止曲轴箱压力过高。单向阀配置成在进气稳定腔的压力大于曲轴箱的压力时关闭，在进气稳定腔的压力小于曲轴箱的压力时开启。
本实施例还提供了一种汽车，包括任意一项所述的燃气发动机。
本实施例一提供了一种燃气发动机进气系统、燃气发动机及汽车，能够只需要增加间隔件在进气歧管内，使先后进气的两缸之间气流不会相互干扰，从而达到进气均匀的目的，设计自由度高。
实施例二
本实施例二提供一种燃气发动机进气系统，如图2所示，所示系统包括：第一气缸组1、第二气缸组2、多个喷油嘴3、进气歧管4、进气弯管5和间隔件6；
所述第一气缸组1包括至少一个气缸，所述第二气缸组2包括至少一个气缸，所述第一气缸组1中气缸和所述第二气缸组2中气缸均与所述喷油嘴3一一对应设置，所述喷油嘴3的进气端与所述进气歧管4连接，所述进气歧管4的进气端与所述进气弯管5连接；
所述间隔件6设置在所述进气歧管4中间，将所述进气歧管4分成第一进气部41和第二进气部42，所述第一进气部41用于提供燃气至所述第一气缸组1，所述第二进气部42用于提供燃气至所述第二气缸组2。
具体地，所述燃气为天然气或甲醇。
优选地，所述燃气为甲醇。
具体地，所述第一气缸组1中气缸数量与所述第二气缸组2中气缸数量相等均为3个。
优选地，所述第一气缸组1包括第一气缸11、第二气缸12和第三气缸13，所述第二气缸组2包括第四气缸21、第五气缸22和第六气缸23，所述第一气缸11、所述第二气缸12、所述第三气缸13、所述第四气缸21、所述第五气缸22和所述第六气缸23依次并排排列。
具体地，所述第一进气部41与所述第一气缸组1连通，所述第二进气部42与所述第二气缸组2连通。
具体地，所述间隔件6设有延长部分61，所述延长部分61设置在所述进气弯管5内。
进一步地，所述延长部分61将所述进气弯管5分成第一弯部51和第二弯部52，所述第一弯部51与所述第一进气部41连通，所述第二弯部51与所述第二进气部42连通。
具体地，所述燃气发动机进气系统还包括节气阀7和电磁阀，所述电磁阀与所述喷油嘴2电连接，用于控制所述喷油嘴2的出气量，所述节气阀7与所述进气弯管5连通，所述节气阀6能够调节进入气缸1的总燃气量，保证所述气缸1内燃气充分燃烧。
具体地，所述间隔件6为隔板。
具体地，所述隔板的所述延长部分61将所述进气弯管5分成第一弯部51和第二弯部52，所述第一弯部51与所述第一进气部41连通，所述第二弯部51与所述第二进气部42连通，能够将燃气提前进行分流，更加均匀化，并且分流后的燃气，通过所述第一进气部41和所述第二进气部42进入对应的所述第一气缸组1和所述第二气缸组2，所述第一气缸11、所述第二气缸12、所述第三气缸13、所述第四气缸21、所述第五气缸22和所述第六气缸23均匀分配进入的燃气，所述喷油嘴3按照顺序所述第一气缸11-所述第五气缸22-所述第三气缸13-所述第六气缸23-所述第二气缸12-所述第四气缸21进行点燃，因为燃气分流进入气缸中，使得两个气缸之间气流无相互干扰，达到进气均匀的目的，如果部分气缸中燃气出现略微偏差，通过所述电磁阀进行对燃气微量控制使，各个气缸内爆发压力一致。
本实施例还提供了一种燃气发动机，包括：发动机本体、曲轴箱通风系统、燃料供给系统和任意一项所述的燃气发动机进气系统。
具体地，所述节气阀7与所述燃料供给系统连接。
具体地，所述进气系统所述燃料供给系统提供燃气，在所述进气系统内点燃燃气爆发压力带动所述发动机本体运行，所述曲轴箱通风系统能够排除燃烧后的气体。
具体地，所述曲轴箱通风系统为闭式曲轴箱通风系统。
具体原理：发动机在怠速及低负荷时，所述进气歧管4真空度大，曲轴箱窜气经油气分离器与PCV阀进入所述进气歧管4；此时由于曲轴箱窜气量少，并且通过PCV阀能有效排出，曲轴箱压力会比空滤后进气软管内压力低，会有部分气体通过空滤侧通风管进入曲轴箱内，以平衡曲轴箱压力。发动机在大中负荷时，由于节气门开度较大，且增压器压气后压力较高，所述进气歧管4内压力升高为正压，PCV阀关闭，此时曲轴箱窜气通过空滤侧通风管排出，防止曲轴箱压力过高。单向阀配置成在进气稳定腔的压力大于曲轴箱的压力时关闭，在进气稳定腔的压力小于曲轴箱的压力时开启。
本发实施例还提供了一种汽车，包括任意一项所述的燃气发动机。
实施例二与实施例一的区别在于，设有延长部分将进气弯管分隔成两部分，将燃气分流。更加均匀化，能够回收残余甲醇，同时能够实现实施例一相同的技术效果，能够使先后进气的两缸之间气流不会相互干扰，从而达到进气均匀的目的，设计自由度高。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种燃气发动机进气系统，其特征在于，包括：第一气缸组(1)、第二气缸组(2)、多个喷油嘴(3)、进气歧管(4)、进气弯管(5)和间隔件(6)；
所述第一气缸组(1)包括至少一个气缸，所述第二气缸组(2)包括至少一个气缸，所述第一气缸组(1)中气缸和所述第二气缸组(2)中气缸均与所述喷油嘴(3)一一对应设置，所述喷油嘴(3)的进气端与所述进气歧管(4)连接，所述进气歧管(4)的进气端与所述进气弯管(5)连接；
所述间隔件(6)设置在所述进气歧管(4)中间，将所述进气歧管(4)分成第一进气部(41)和第二进气部(42)，所述第一进气部(41)用于提供燃气至所述第一气缸组(1)，所述第二进气部(42)用于提供燃气至所述第二气缸组(2)。
2.根据权利要求1所述的一种燃气发动机进气系统，其特征在于，所述燃气为天然气或甲醇。
3.根据权利要求1所述的一种燃气发动机进气系统，其特征在于，所述第一气缸组(1)中气缸数量与所述第二气缸组(2)中气缸数量相等均为3个。
4.根据权利要求3所述的一种燃气发动机进气系统，其特征在于，所述第一进气部(41)与所述第一气缸组(1)连通，所述第二进气部(42)与所述第二气缸组(2)连通。
5.根据权利要求1所述的一种燃气发动机进气系统，其特征在于，所述间隔件(6)设有延长部分(61)，所述延长部分(61)设置在所述进气弯管(5)内。
6.根据权利要求5所述的一种燃气发动机进气系统，其特征在于，所述延长部分(61)将所述进气弯管(5)分成第一弯部(51)和第二弯部(52)，所述第一弯部(51)与所述第一进气部(41)连通，所述第二弯部(52)与所述第二进气部(42)连通。
7.根据权利要求1所述的一种燃气发动机进气系统，其特征在于，所述燃气发动机进气系统还包括电磁阀，所述电磁阀与所述喷油嘴(3)电连接，用于控制所述喷油嘴(3)的出气量。
8.一种燃气发动机，包括：发动机本体、曲轴箱通风系统和燃料供给系统其特征在于，还包括如权利要求1-7项中任意一项所述的燃气发动机进气系统。
9.根据权利要求8所述的一种燃气发动机，其特征在于，所述曲轴箱通风系统为闭式曲轴箱通风系统。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8-9项中任意一项所述的燃气发动机。
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