CN203308608U

CN203308608U - 燃气发动机高效自适应燃气装置

Info

Publication number: CN203308608U
Application number: CN2013202606445U
Authority: CN
Inventors: 杨少波; 王秋勇
Original assignee: CHONGQING JINCHUAN POWER MACHINERY Co Ltd
Current assignee: CHONGQING JINCHUAN POWER MACHINERY Co Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2023-05-14

Abstract

本实用新型属于燃气发动机技术领域。公开一种燃气发动机高效自适应燃气装置，包括空气腔、调压腔、混合腔、燃气管和组合调节盘，空气腔连通空气入口，混合腔设有可与发动机连接的混合气输出口，空气腔和混合腔通过组合调节盘启闭。该装置安装于发动机进气口处，可按照发动机在吸气阶段所需的“最佳进气量”和“最佳空燃混合比”给发动机提供混合燃气，从而使燃烧效率比传统的燃气装置提高20～30%，该装置配备CNC控制系统，燃烧效率还可提高10%左右；该装置主要具有“自适应”优点，当气源压力不稳定波动，该装置还可自适应调节，保持混合后的气体稳定输出；此外，由于该装置为环形大通道的设计结构，使得其能够适应不洁、含尘量大或品质不高的燃气。

Description

燃气发动机高效自适应燃气装置

技术领域

本实用新型属于燃气发动机技术领域，具体涉及一种燃气发动机高效自适应燃气装置。

背景技术

现有燃气装置一般采用减压调节器和混合器组成（文丘里或比例式），这种燃气装置，对于稳定压力的燃气经减压稳压后可以比较准确的按比例与空气进行混合，燃气浓度基本保持不变，能为发动机提供较为稳定的混合气。这些燃气装置存在的问题是：1.不能按照发动机的进气需求提供混合燃气，造成的直接结果就是混合气燃烧的效率降低；2.进气气源不稳定时装置不能自动调整供气量和进气混合比，造成的直接结果就是震动或死火停机；3.对于不洁、含尘量大或品质不高的燃料，传统装置非常敏感，不能稳定工作，进而导致高排放和高油耗。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是现有的燃气装置不能按照发动机的需求提供混合气，不能保证混合气的稳定性。还解决低品质燃料的供应不稳定问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:燃气发动机高效自适应燃气装置包括空气腔、调压腔、混合腔、燃气管和组合调节盘，空气腔连通空气入口，混合腔设有可与发动机连接的混合气输出口，空气腔和混合腔通过组合调节盘启闭；所述组合调节盘包括盘件、膜片、压盘、紧固件，盘件呈环形柱结构，盘件上端面连接维持气压动态平衡的膜片，膜片隔离调压腔和空气腔，膜片的上端面连接压盘，盘件、膜片、压盘通过紧固件固定为一个整体，压盘上端面设有弹簧，弹簧的另一端设有调节件，调节件与调压腔的腔壁连接；所述盘件的内部空腔中设有可供燃气进入的燃气管和通气孔，通气孔连通调压腔和混合腔；盘件外表面与混合腔内壁形成供空气进入混合腔的空气通道，盘件内表面与燃气管的外壁形成供燃气进入混合腔的燃气通道。

采用上述技术方案，本实用新型中，空气腔连通空气入口，使空气通过空气入口进入空气腔，同时盘件外表面与混合腔内壁形成供空气进入混合腔的空气通道，空气从空气通道进入混合腔中。由于盘件呈圆环柱结构，所以空气通道也形成类似于环形的通道，保证空气均匀通入混合腔，也就保证空气在混合腔中均匀分布。

燃气从盘件内部的燃气管输入，从盘件内表面与燃气管的外壁形成的燃气通道进入混合腔中，同时盘件呈圆环柱结构，所以燃气通道也形成类似于环形的通道，保证燃气均匀通入混合腔，也就保证燃气在混合腔中均匀分布。

空气、燃气在混合腔中均呈环形均匀进入，所以能均匀混合，再进入发动机进气口。通过上述结构保证了混合气的浓度，达到了混合气的稳定性。同时由于环形通道间隙较大，低质量的燃气也可以正常通入，供应发动机的工作。

发动机在吸气阶段，由于“抽真空”效应，在混合腔中会产生“负压”，调压腔中的空气通过盘件内部设置连通调压腔、混合腔的通气孔进入混合腔，与此同时调压腔中的压力急剧降低，导致盘件推动弹簧向上移动，迫使盘件外表面与混合腔内壁形成供空气进入混合腔的空气通道面积增大，盘件内表面与燃气管的外壁形成的燃气通道面积增大，进入混合腔中的空气和燃气同时等比例增多。负压越大，进入混合腔的空气和燃气越多，负压越小，进入混合腔的空气和燃气越少。通过上述结构可以根据发动机的需求，进行“自适应”调节。

另外，盘件的向上移动将会带动整个组合调节盘向上移动，确保空气腔、燃气管中的气体同时进入混合腔中；其中盘件向下移动，带动整个组合调节盘向下移动,使盘件完全封闭燃气管的上端, 空气腔和混合腔完全封闭,只有调压腔内的气体可以进入混合腔。从而达到组合调节盘的启闭目的。

进一步，组合调节盘还包括位于调压腔内部的导杆和导向套，导杆一端连接压盘，导杆与导向套滑动配合，导向套的顶端与调压腔的腔壁连接。同上述结构在盘件向上移动时，通过导杆和导向套之间的滑动配合，保证盘件的移动方向，防止由于空气腔中的空气产生的涡流而振动、摇摆，防止零部件的刮伤和碰撞。

进一步，空气入口、燃气管的入口和混合气输出口均设有调节气体大小的旋转气门，可以通过旋转气门，调节旋转气门与端口之间的角度来调节空气、燃气的进入量，还能调节混合腔中混合气的排出量。

进一步，还包括CNC控制系统、空气采集传感器、混合气采集传感器、第一执行电机、第二执行电机和第三执行电机。CNC控制系统分别与空气采集传感器、混合气采集传感器、第一执行电机、第二执行电机和第三执行电机连接，空气采集传感器设置于空气腔内，混合气采集传感器设置于混合腔内，第一执行电机设置在燃气管处，第二执行电机设置在空气入口处，第三执行电机设置在混合腔的混合气输出口。通过CNC系统控制整个装置的空气、燃气的进给量，混合腔中混合气的输出量。控制方式为：空气采集传感器将空气腔中空气的压力、温度、成分，混合气采集传感器采集混合腔中成分、压力等相关参数，采集完成后，将所有参数传递至CNC系统，通过其分析，与标准参数进行对比，根据工作需要向第一执行电机、第二执行电机和第三执行发出指令，使第一执行电机、第二执行电机和第三执行电机根据指令动作，使其接近标准参数。通过上述的结构可以针对发动机的需要随时采集相关参数，方便监控和精确调整，达到较高的燃烧效率。

进一步，盘件上设有沿径向的导向片，在盘件移动的过程中进行导向。

进一步，燃气管上设有沿径向的导向片，在燃气输出时，防止燃气管的振动、摇摆，防止零部件的刮伤和碰撞。

进一步，空气入口处设有空气过滤装置，可以将进入空气腔中的空气进行过滤，使空气达到一定的纯净度。

进一步，所述混合腔上设有调节空气进入量的微调螺钉，在空气腔中的空气不充足，但需要的空气体积不多时，可以通过微调螺钉精确调节混合腔中空气进入量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型燃气发动机高效自适应燃气装置实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型燃气发动机高效自适应燃气装置实施例1的俯视图；

图3为本实用新型燃气发动机高效自适应燃气装置实施例2的结构示意图；

图4为本实用新型燃气发动机高效自适应燃气装置实施例2的俯视图；

图5为本实用新型燃气发动机高效自适应燃气装置实施例3的结构示意图；

图6为本实用新型燃气发动机高效自适应燃气装置实施例3的俯视图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2所示：燃气发动机高效自适应燃气装置包括空气腔1、调压腔2、混合腔3、燃气管4和组合调节盘，空气腔1连通空气入口5，混合腔3设有可与发动机连接的混合气输出口6，空气腔1和混合腔3通过组合调节盘启闭；所述组合调节盘包括盘件7、膜片8、压盘9、紧固件24，盘件7呈环形柱结构，盘件7上端面连接维持气压动态平衡的膜片8，膜片8隔离调压腔2和空气腔1，膜片8的上端面连接压盘9，盘件7、膜片8、压盘9通过紧固件24固定为一个整体，压盘9上端面设有弹簧10，弹簧10的另一端设有调节件11，调节件11与调压腔2的腔壁连接；所述盘件7上设有沿径向的导向片12，盘件7的内部设有可输出燃气进入的燃气管4和通气孔14，通气孔14连通调压腔1和混合腔3，燃气管4上设有沿径向的导向片13；盘件7外表面与混合腔3内壁形成供空气进入混合腔3的空气通道，盘件7内表面与燃气管4的外壁形成供燃气进入混合腔3的燃气通道。所述空气入口5、燃气管4和混合气输出口6均设有旋转气门15。

工作时，空气腔1连通空气入口5，使空气通过空气入口5进入空气腔1，同时盘件7外表面与混合腔3内壁形成供空气进入混合腔3的空气通道，空气从空气通道进入混合腔3中。由于盘件7呈圆环柱结构，所以空气通道也形成类似于环形的通道，保证空气均匀通入混合腔3，也就保证空气在混合腔3中均匀分布。燃气从盘件7内部的燃气管4输入，从盘件7内表面与燃气管4的外壁形成的燃气通道进入混合腔3中，同时盘件7呈圆环柱结构，所以燃气通道也形成类似于环形的通道，保证燃气均匀通入混合腔3，也就保证燃气在混合腔3中均匀分布；空气、燃气在混合腔3中均呈环形均匀进入，所以能均匀混合，再进入发动机进气口。通过上述结构保证了混合气的浓度，达到了混合气的稳定性。

发动机在吸气阶段，由于“抽真空”效应，在混合腔3中会产生“负压”，调压腔2中的空气通过盘件7内部设置连通调压腔1、混合腔3的通气孔14进入混合腔3，与此同时调压腔2中的压力急剧降低，导致盘件7推动弹簧10向上移动，迫使空气通道和燃气通道面积同时增大，进入混合腔3中的空气和燃气同时等比例增多。负压越大，进入混合腔3的空气和燃气越多，负压越小，进入混合腔3的空气和燃气越少。通过上述结构可以根据发动机的需求，进行“自适应”调节。

另外，盘件7的向上移动将会带动整个组合调节盘向上移动，确保空气腔1、燃气管4中的气体同时进入混合腔3中；其中盘件7向下移动，带动整个组合调节盘向下移动,使盘件7完全封闭燃气管4的上端, 空气腔1和混合腔3完全封闭,只有调压腔2内的气体可以进入混合腔3。从而达到组合调节盘的启闭目的。

空气入口5、燃气管4和混合气输出口6均设有旋转气门15可以通过旋转气门15，调节旋转气门15与端口之间的角度来调节空气、燃气的进入量，还能调节混合腔3中混合气的排出量；盘件7上设有沿径向的导向片12，在盘件7移动的过程中进行导向；燃气管4上设有沿径向的导向片13，在燃气输出时，防止燃气管4的振动、摇摆，防止零部件的刮伤和碰撞；混合腔3上设有调节空气进入量的微调螺钉25，在空气腔1中的空气不充足，但需要的空气体积不多时，可以通过微调螺钉25精确调节混合腔3中空气进入量；空气入口5处设有空气过滤装置，可以将进入空气腔1中的空气进行过滤，使空气达到一定的纯净度。

实施例2：

如图3、4所示：燃气发动机高效自适应燃气装置包括空气腔1、调压腔2、混合腔3、燃气管4和组合调节盘，空气腔1连通空气入口5，混合腔3设有可与发动机连接的混合气输出口6，空气腔1和混合腔3通过组合调节盘启闭；所述组合调节盘包括盘件7、膜片8、压盘9、紧固件24，盘件7呈环形柱结构，盘件7上端面连接维持气压动态平衡的膜片8，膜片8隔离调压腔2和空气腔1，膜片8的上端面连接压盘9，盘件7、膜片8、压盘9通过紧固件24固定为一个整体，压盘9上端面设有弹簧10，弹簧10的另一端设有调节件11，调节件11与调压腔2的腔壁连接；盘件7的内部设有可输出燃气进入的燃气管4和通气孔14，通气孔14连通调压腔1和混合腔3；盘件7外表面与混合腔3内壁形成供空气进入混合腔3的空气通道，盘件7内表面与燃气管4的外壁形成供燃气进入混合腔3的燃气通道。所述组合调节盘还包括位于调压腔2内部的导杆16和导向套17，导杆16一端连接压盘9，导杆16与导向套17滑动配合，导向套17的顶端与调压腔2的腔壁连接。所述空气入口5、燃气管4和混合气输出口6均设有旋转气门15。

发动机在吸气阶段，由于“抽真空”效应，在混合腔3中会产生“负压”，调压腔2中的空气通过盘件7内部连通调压腔1、混合腔3的通气孔14进入混合腔3，与此同时调压腔2中的压力急剧降低，导致盘件7推动弹簧10向上移动，迫使空气通道和燃气通道面积同时增大，进入混合腔3中的空气和燃气同时等比例增多。负压越大，进入混合腔3的空气和燃气越多，负压越小，进入混合腔3的空气和燃气越少。通过上述结构可以根据发动机的需求，进行“自适应”调节。

空气入口5、燃气管4和混合气输出口6均设有旋转气门15可以通过旋转气门15，调节旋转气门15与端口之间的角度来调节空气、燃气的进入量，还能调节混合腔3中混合气的排出量；组合调节盘还包括位于调压腔2内部的导杆16和导向套17，导杆16一端连接压盘9，导杆16与导向套17滑动配合，导向套17的顶端与调压腔2的腔壁连接。同上述结构在盘件7向上移动时，通过导杆16和导向套17之间的滑动配合，保证盘件7的移动方向，防止由于空气腔1中的空气产生的涡流而摇摆，防止零部件的刮伤和碰撞；混合腔3上设有调节空气进入量的微调螺钉25，在空气腔1中的空气不充足，但需要的空气体积不多时，可以通过微调螺钉25精确调节混合腔3中空气进入量；空气入口5处设有空气过滤装置，可以将进入空气腔1中的空气进行过滤，使空气达到一定的纯净度。

实施例3：

如图5、6所示：燃气发动机高效自适应燃气装置包括空气腔1、调压腔2、混合腔3、燃气管4和组合调节盘，空气腔1连通空气入口5，混合腔3设有可与发动机连接的混合气输出口6，空气腔1和混合腔3通过组合调节盘启闭；所述组合调节盘包括盘件7、膜片8、压盘9、紧固件24，盘件7呈环形柱结构，盘件7上端面连接维持气压动态平衡的膜片8，膜片8隔离调压腔2和空气腔1，膜片8的上端面连接压盘9，盘件7、膜片8、压盘9通过紧固件24固定为一个整体，压盘9上端面设有弹簧10，弹簧10的另一端设有调节件11，调节件11与调压腔2的腔壁连接；所述盘件7上设有沿径向的导向片12，盘件7的内部设有可输出燃气进入的燃气管4和通气孔14，通气孔14连通调压腔1和混合腔3，燃气管4上设有沿径向的导向片13；盘件7外表面与混合腔3内壁形成供空气进入混合腔3的空气通道，盘件7内表面与燃气管4的外壁形成供燃气进入混合腔3的燃气通道。所述空气入口5、燃气管4和混合气输出口6均设有旋转气门15。本实用新型还包括CNC控制系统18、空气采集传感器19、混合气采集传感器20、第一执行电机21、第二执行电机22和第三执行电机23，CNC控制系统18分别与空气采集传感器19、混合气采集传感器20、第一执行电机21、第二执行电机22和第三执行电机23连接，空气采集传感器19设置于空气腔1内，混合气采集传感器20设置于混合腔3内，第一执行电机21设置在燃气管4处，第二执行电机22设置在空气入口5处，第三执行电机23设置在混合腔3的混合气输出口6。

由于本实施例中增设了CNC控制系统18、空气采集传感器19、混合气采集传感器20、第一执行电机21、第二执行电机22和第三执行电机23。CNC控制系统18分别与空气采集传感器19、混合气采集传感器20、第一执行电机21、第二执行电机22和第三执行电机23连接，空气采集传感器19设置于空气腔1内，混合气采集传感器20设置于混合腔3内，第一执行电机21设置在燃气管4处，第二执行电机22设置在空气入口5处，第三执行电机23设置在混合腔3的混合气输出口6。通过CNC系统控制整个装置的空气、燃气的进给量，混合腔3中混合气的输出量。控制方式为：空气采集传感器19将空气腔1中空气的压力、温度、成分，混合气采集传感器20采集混合腔3中成分、压力等相关参数，采集完成后，将所有参数传递至CNC系统，通过其分析，与标准参数进行对比，根据工作需要向第一执行电机21、第二执行电机22和第三执行发出指令，使第一执行电机21、第二执行电机22和第三执行电机23根据指令动作，使其接近标准参数。通过上述的结构可以针对发动机的需要随时采集相关参数，方便监控和精确调整，达到较高的燃烧效率。

上述3个实施例中所述的膜片8优选为软材质的膜片8，这样在感受压力变化时会比较灵敏。

该装置安装于发动机进气口处，可按照发动机在吸气阶段所需的“最佳进气量”和“最佳空燃混合比”给发动机提供混合燃气，从而使燃气效率比传统的燃气装置提高20～30%，该装置配备一套CNC控制系统18，燃气效率还可提高10%左右；该装置具有另一个功能就是“自适应”功能，当气源压力不稳定波动，该装置还可自适应调节，保持混合后的气体稳定输出；此外，由于该装置为环形大通道的设计结构，使得其能够适应不洁、含尘量大或品质不高的燃气。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims

1.燃气发动机高效自适应燃气装置，其特征在于，包括空气腔、调压腔、混合腔、燃气管和组合调节盘，空气腔连通空气入口，混合腔设有可与发动机连接的混合气输出口，空气腔和混合腔通过组合调节盘启闭；

所述组合调节盘包括盘件、膜片、压盘、紧固件，盘件呈环形柱结构，盘件上端面连接维持气压动态平衡的膜片，膜片隔离调压腔和空气腔，膜片的上端面连接压盘，盘件、膜片、压盘通过紧固件固定为一个整体，压盘上端面设有弹簧，弹簧的另一端设有调节件，调节件与调压腔的腔壁连接；

所述盘件内部空腔中设有可供燃气进入的燃气管和通气孔，通气孔连通混合腔和调压腔，盘件外表面与混合腔内壁形成供空气进入混合腔的空气通道，盘件内表面与燃气管的外壁形成供燃气进入混合腔的燃气通道。

2.根据权利要求1所述的燃气发动机高效自适应燃气装置，其特征在于，所述组合调节盘还包括位于调压腔内部的导杆和导向套，导杆一端连接压盘，导杆与导向套滑动配合，导向套的顶端与调压腔的腔壁连接。

3.根据权利要求1所述的燃气发动机高效自适应燃气装置，其特征在于，所述空气入口、燃气管和混合气输出口均设有调节气体大小的旋转气门。

4.根据权利要求3所述的燃气发动机高效自适应燃气装置，其特征在于，还包括CNC控制系统、空气采集传感器、混合气采集传感器、第一执行电机、第二执行电机和第三执行电机，CNC控制系统分别与空气采集传感器、混合气采集传感器、第一执行电机、第二执行电机和第三执行电机连接，空气采集传感器设置于空气腔内，混合气采集传感器设置于混合腔内，第一执行电机设置在燃气管处，第二执行电机设置在空气入口处，第三执行电机设置在混合腔的混合气输出口。

5.根据权利要求1所述的燃气发动机高效自适应燃气装置，其特征在于，所述盘件上设有沿径向的导向片。

6.根据权利要求1所述的燃气发动机高效自适应燃气装置，其特征在于，所述燃气管上设有沿径向的导向片。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的燃气发动机高效自适应燃气装置，其特征在于，所述空气入口处设有空气过滤装置。

8.根据权利要求1、2或4所述的燃气发动机高效自适应燃气装置，其特征在于，所述混合腔上设有调节空气进入量的微调螺钉。