CN201187370Y - 燃气内燃机预燃室供气装置 - Google Patents

燃气内燃机预燃室供气装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及燃气内燃机的预燃室供气装置。包括预燃室、火花塞、进气柱塞和预燃室进气通道和燃气进气导管，其特征在于，还包括用以控制进气柱塞启闭的进气柱塞控制机构和用以调节燃气供给量的燃气调节机构。本实用新型的有益效果是：采用燃气机预燃室主动式精确控制供气技术后，燃气机预燃室内混合气可根据内燃机状况精确控制燃气供给量，实现预燃室内空燃比稳定控制，使内燃机燃烧稳定可靠。

Description

燃气内燃机预燃室供气装置
技术领域
本实用新型涉及一种燃气内燃机，具体而言涉及燃气内燃机的预燃室供气装置。
背景技术
目前国内缸径小于200mm燃气内燃机，几乎都采用火花塞直接点燃燃烧室混合气的开式燃烧技术，而缸径大于200mm、单缸排量大于10L的燃气内燃机目前只有一款12V240燃气内燃机，采用的是当量预燃方式，预燃室不进气，使用的并不可靠；因此国内目前的燃气内燃机型没有采用预燃室供气后引燃主燃烧室内混和气的燃烧技术。另外国外缸径小于200mm燃气内燃机，几乎都采用火花塞直接点燃燃烧室混合气的开式燃烧技术，而缸径大于200mm、单缸排量大于10L的燃气内燃机几乎都采用了预燃烧技术，但其预燃室供气基本上采用的是根据缸内燃气压力变化直接控制单向阀动作的预燃室单向阀被动式供气技术。
采用预燃室单向阀被动式供气技术的原理是：内燃机缸内燃气与单向阀座面直接相通，因此内燃机缸内燃气压力变化使单向阀动作，单向阀动作后打开燃气通道使燃气进入预燃室，而燃气管道是直接和没有燃气流量控制设施的供气管道相连，燃气供给的准确性决定于燃气压力变化与单向阀重量、结构、运动阻力的比值，而此单向阀安装在小预燃装配中、直接和达2000℃燃气接触，受结构、高温、运动间隙要求小、同时无法进行润滑的工作条件影响，因此设计、运动存在许多无法控制因素存在。这样影响了内燃机点火，造成容易失火、不稳定，降低了内燃机性能及可靠性。
实用新型内容
为了提高燃气内燃机的性能及可靠性，本实用新型提供了一种燃气内燃机预燃室供气装置，可以根据内燃机的运行状况精确控制燃气的流量。
本实用新型采用的技术方案是：一种燃气内燃机预燃室供气装置，包括预燃室、火花塞、进气柱塞和预燃室进气通道和燃气进气导管，其特征在于，还包括用以控制进气柱塞启闭的进气柱塞控制机构和用以调节燃气供给量的燃气调节机构。
作为本实用新型的实施例之一，所述进气柱塞控制机构由一杠杆机构和凸轮机构组成，所述杠杆机构的一端与进气柱塞相连接，另一端与凸轮机构相接触。所述燃气调节机构由控制器、压力比较传感器、转速传感器、频率阀和燃气稳压管组成，所述燃气稳压管与燃气进气导管联通，所述控制器与压力比较传感器和转速传感器连接用以接收燃气压差信号和内燃机的速度信号，所述控制器与频率阀连接用以向频率阀输出经控制器处理的控制信号，所述频率阀与稳压管连接用以控制输入到预燃室的燃气流量。
作为本实用新型的实施例之二，所述进气柱塞控制机构和燃气调节机构由电磁阀、控制器、相位传感器、转速传感器、上至点传感器组成，所述控制器与相位传感器、转速传感器和上至点传感器连接用以分别接收内燃机相位信号参数、内燃机的速度信号和内燃机上至点信号，所述控制器与电磁阀连接用以向电磁阀输出经控制器处理的控制信号，所述电磁阀用以控制输入到预燃室的燃气流量。
本实用新型的有益效果是：采用燃气机预燃室主动式精确控制供气技术后，燃气机预燃室内混合气可根据内燃机状况精确控制燃气供给量，实现预燃室内空燃比稳定控制，使内燃机燃烧稳定可靠。有效的克服了采用预燃室被动式供气技术时，无法根据燃气机情况时时控制预燃室内燃气量和空燃比，同时单向阀动作准确性受其诸多不利因素影响造成不准确、容易变形卡死，使内燃机容易失火、不能稳定运转的缺点。
附图说明
图1是本实用新型实施例1原理示意图。
图2是本实用新型实施例2原理示意图。
附图标记说明：预燃室1、火花塞2、进气柱塞3、预燃室进气通道4、进气柱塞控制机构5、杠杆机构51、凸轮机构52、燃气调节机构6、控制器61、压力比较传感器62、转速传感器63、频率阀64、稳压管65、计算机66、内燃机飞轮67、上至点传感器68、内燃机凸轮齿轮69、相位传感器691、燃气进气导管7、电磁阀8。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步描述，但实施例不应理解为对本发明的限制。
燃气内燃机预燃室供气装置，包括预燃室1、火花塞2、进气柱塞3和预燃室进气通道4和燃气进气导管7，以及用以控制进气柱塞3启闭的进气柱塞控制机构5和用以调节燃气供给量的燃气调节机构6。
实施例1：如图1所示，本实施例中，进气柱塞控制机构5和燃气调节机构6为两个独立的机构，所述进气柱塞控制机构5由一杠杆机构51和凸轮机构52组成，所述杠杆机构51的一端与进气柱塞3相连接，另一端与凸轮机构52相接触。
所述燃气调节机构由控制器61、压力比较传感器62、转速传感器63、频率阀64和燃气稳压管65组成，所述燃气稳压管65与燃气进气导管7联通，所述控制器51与压力比较传感器62和转速传感器63连接用以接收燃气压差信号和内燃机的速度信号，所述控制器61与频率阀64连接用以向频率阀64输出经控制器处理的控制信号，所述频率阀64与稳压管65连接用以控制输入到预燃室1的燃气流量。为了便于截面操作，还包括一个与控制器连接的用以界面操作的计算机66。
杠杆机构51可以与进气柱塞3的不同高度相连接，在进气柱塞3上选取一个参照点，将杠杆机构51固定在进气柱塞3的不同高度，期固定连接点与参照点的距离用a表示，调整a尺寸就可调整进气柱塞3开启时刻和范围。
本实施例的工作原理是：内燃机的进气凸轮机构52带动杠杆机构51上下反复摆动，杠杆机构51又带动预燃室进气柱塞3运动，这样进气柱塞3的运动和内燃机转动联系在一起，运动原理与内燃机进气门运动原理一致，其进气角度在内燃机进气门角度范围内，用调整杠杆机构51与进气柱塞3之间的如图1所示的a尺寸就可调整柱塞开启时刻和范围。同时燃气调节机构6又根据接收并处理内燃机转速信号、燃气压差信号(主燃室稀混合气与预燃室燃气管路燃气压力差)后向频率阀64输出频率信号，过控制频率阀开度，实现对预燃室燃气管路中燃气量控制的。
实施例2：如图2所示，本实施例中，进气柱塞控制机构5和燃气调节机构6为同一机构，该机构包括电磁阀8、控制器61、相位传感器691、转速传感器63、上至点传感器68组成，所述控制器61与相位传感器691、转速传感器63和上至点传感器68连接用以分别接收内燃机相位信号、内燃机的速度信号和内燃机上至点信号，所述控制器61与电磁阀8连接用以向电磁阀8输出经控制器61处理的控制信号，所述电磁阀8用以控制输入到预燃室的燃气流量。为了便于截面操作，还包括一个与控制器连接的用以界面操作的计算机66。
本实施例的工作原理是：用电磁阀8的动作控制来代替进气柱塞3的运动，控制器51接收并处理发动机转速信号、内燃机上至点信号、相位信号后，向频率阀64输出频率信号，使安装在进气柱塞上的高频电磁阀的动作，带动进气柱塞运动实现燃气量控制，而此电磁阀动作可根据发动机具体状况进行控制。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种燃气内燃机预燃室供气装置，包括预燃室、火花塞、进气柱塞和预燃室进气通道和燃气进气导管，其特征在于，还包括用以控制进气柱塞启闭的进气柱塞控制机构和用以调节燃气供给量的燃气调节机构。
2.根据权利要求1所述的燃气内燃机预燃室供气装置，其特征在于，所述进气柱塞控制机构由一杠杆机构和凸轮机构组成，所述杠杆机构的一端与进气柱塞相连接，另一端与凸轮机构相接触。
3.根据权利要求1或2所述的燃气内燃机预燃室供气装置，其特征在于，所述燃气调节机构由控制器、压力比较传感器、转速传感器、频率阀和燃气稳压管组成，所述燃气稳压管与燃气进气导管联通，所述控制器与压力比较传感器和转速传感器连接用以接收燃气压差信号和内燃机的速度信号，所述控制器与频率阀连接用以向频率阀输出经控制器处理的控制信号，所述频率阀与稳压管连接用以控制输入到预燃室的燃气流量。
4.根据权利要求3所述的燃气内燃机预燃室供气装置，其特征在于，还包括一个与控制器连接的用以界面操作的计算机。
5.根据权利要求1所述的燃气内燃机预燃室供气装置，其特征在于，所述进气柱塞控制机构和燃气调节机构由电磁阀、控制器、相位传感器、转速传感器、上至点传感器组成，所述控制器与相位传感器、转速传感器和上至点传感器连接用以分别接收内燃机相位信号参数、内燃机的速度信号和内燃机上至点信号，所述控制器与电磁阀连接用以向电磁阀输出经控制器处理的控制信号，所述电磁阀用以控制输入到预燃室的燃气流量。
6.根据权利要求5所述的燃气内燃机预燃室供气装置，其特征在于，还包括一个与控制器连接的用以界面操作的计算机。
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