CN204591546U - 双燃料发动机进气道45度四孔喷管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了双燃料发动机进气道45度四孔喷管，旨在解决在发动机小负荷运行与空气混合不均匀时会产生总碳氢排放高的问题，双燃料发动机进气道45度四孔喷管即L型天然气喷管(1)包括左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管。左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管依次光滑地连成一体，左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管的外径相同，左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管的内径相同，左端竖直管与右端水平管的回转轴线垂直相交；L型天然气喷管(1)采用整体或分体式管件制成。右端水平管包括右端水平管体与喷管出口挡块(3)；右端水平管体与喷管出口挡块(3)焊接固定连接，右端水平管体的回转轴线与喷管出口挡块(3)的对称轴线共线。

Description

双燃料发动机进气道45度四孔喷管

技术领域

本实用新型涉及一种应用于天然气/柴油双燃料发动机上的喷管，更具体地说，本实用新型涉及一种双燃料发动机进气道45度四孔喷管。

背景技术

随着全球石油能源消耗，天然气越来越受到各大汽车厂商的青睐。而重型柴油机改装为天然气/柴油双燃料发动机后可以大大降低碳烟的排放，这样既可以缓解柴油消耗问题，还能降低柴油机微粒排放高问题。目前，天然气/柴油双燃料发动机普遍采用进气道多点喷射方式进行进气，而目前所用天然气喷管都是沿气道轴线方向喷射，研究结果表明，天然气/柴油双燃料发动机是引燃柴油多点着火，目前这种喷管在发动机小负荷运行与空气混合不均匀时会产生总碳氢排放高的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服了在发动机小负荷运行与空气混合不均匀时会产生总碳氢排放高的问题，提供了一种双燃料发动机进气道45度四孔喷管。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管即L型天然气喷管由左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管组成。

左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管依次连成一体，左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管的外径相同，左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管的内径相同，左端竖直管与右端水平管的回转轴线垂直相交。

技术方案中所述的左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管采用一根管或者分体式制成，然后采用焊接方式将三者依次连成一体，采用一根管或者采用分体式制成L型天然气喷管都要保证中间弯曲管和两端的左端竖直管与右端水平管光滑连接，保证左端竖直管与右端水平管相互垂直的位置关系。

技术方案中所述的左端竖直管的最上端为喷管入口，喷管入口外管壁上加工有用于安装L型天然气喷管的安装螺纹；喷管入口的孔径为6mm～7mm，壁厚为1mm～1.5mm，安装螺纹的长度为5mm～6mm，左端竖直管的竖直长为30mm～40mm。

技术方案中所述的中间弯曲管为弧形圆管结构件，中间弯曲管的曲率半径为20mm～30mm。

技术方案中所述的右端水平管由右端水平管体与喷管出口挡块组成。右端水平管体的右端与喷管出口挡块采用焊接方式固定连接，右端水平管体的回转轴线与喷管出口挡块的对称轴线共线。

技术方案中所述的喷管出口挡块上设置有一号喷管出口、二号喷管出口、三号喷管出口与四号喷管出口，一号喷管出口位于喷管出口挡块的上端，二号喷管出口位于喷管出口挡块的下端，三号喷管出口位于喷管出口挡块的左端，四号喷管出口位于喷管出口挡块的右端，一号喷管出口与二号喷管出口相对称，三号喷管出口与四号喷管出口相对称，一号喷管出口、二号喷管出口、三号喷管出口与四号喷管出口的回转中心线相较于喷管出口挡块对称中心线上的一点处，一号喷管出口、二号喷管出口、三号喷管出口与四号喷管出口的回转中心线分别和喷管出口挡块对称中心线的夹角为45°；喷管出口挡块的外形设置成四棱台形状，四棱台周围的四个平面的左端为四个平面与圆柱面的截交线，即为四条结构相同的曲线边；一号喷管出口、二号喷管出口、三号喷管出口与四号喷管出口的出口分别位于四棱台周围的四个平面的中心处。

技术方案中所述的一号喷管出口、二号喷管出口、三号喷管出口与四号喷管出口的出口总面积与喷管入口的面积相等，右端水平管的长度为50mm～60mm。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管可以实现天然气/柴油双燃料发动机天然气喷射方向沿与气道轴线方向45度并且四孔喷射。

2.本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管可以实现比装有现有喷管的发动机更均匀的缸内混合气。

3.本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管可以为探究天然气/柴油双燃料发动机不同缸内混合气分布对发动机性能的影响提供技术支持。

4.本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管与现有喷管相比未增加任何零件，仅通过结构设计改变喷射方向改善性能。

4.本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管结构简单，加工方便，只需加工喷管即可，对发动机整体结构几乎没改变，成本低。

5.本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管只有一根细管，减少了对空气进气位置的占用，对空气进气效率影响比较小。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管结构组成主视图上的全剖视图。

图2为本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管结构组成的轴测投影图。

图3为本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管结构组成的俯视图。

其中：1.L型天然气喷管,2.喷管入口,3.喷管出口挡块,4.一号喷管出口,5.二号喷管出口,6.三号喷管出口,7.四号喷管出口,8.安装螺纹

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

参阅图1至图3，本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管即L型天然气喷管1由左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管组成；左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管依次光滑地连成一体，左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管的外径相同，左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管的内径相同，左端竖直管与右端水平管的回转轴线垂直相交；L型天然气喷管1可采用一根便于加工的通用管制成，也可采用分段式焊接而成。

所述的左端竖直管的最上端为喷管入口2，喷管入口2外管壁上加工有用于安装L型天然气喷管1的安装螺纹8；实施例中喷管入口2的孔径为6～7mm，壁厚为1～1.5mm，安装螺纹8的长度为5mm～6mm，安装螺纹8用来把双燃料发动机进气道45度四孔喷管即L型天然气喷管1固定安装在进气谐振腔的上壁上，左端竖直管的竖直长为30mm～40mm。

所述的中间弯曲管为弧形圆管结构件，一般和左端竖直管与右端水平管一起考虑采用一根圆管将三者制成一体件，当然，也可以采用分体件，然后采用焊接方式将三者依次连成一体；不管采用哪种方式，中间弯曲管和两端的左端竖直管与右端水平管光滑连接，保证左端竖直管与右端水平管相互垂直的位置关系，中间弯曲管的曲率半径为20～30mm。

参阅图1与图2，所述的右端水平管由右端水平管体与喷管出口挡块3组成，右端水平管由右端水平管体的右端与喷管出口挡块3采用焊接方式固定连接，右端水平管体的回转轴线与喷管出口挡块3的对称轴线共线。

喷管出口挡块3上设置有一号喷管出口4、二号喷管出口5、三号喷管出口6与四号喷管出口7，一号喷管出口4位于喷管出口挡块3的上端，二号喷管出口5位于喷管出口挡块3的下端，三号喷管出口6位于喷管出口挡块3的左端，四号喷管出口7位于喷管出口挡块3的右端，一号喷管出口4与二号喷管出口5相对称，三号喷管出口6与四号喷管出口7相对称，一号喷管出口4、二号喷管出口5、三号喷管出口6与四号喷管出口7的回转中心线相较于喷管出口挡块3对称中心线上的一点处，一号喷管出口4、二号喷管出口5、三号喷管出口6与四号喷管出口7的回转中心线分别和喷管出口挡块3对称中心线的夹角为45°；为加工一号喷管出口4、二号喷管出口5、三号喷管出口6与四号喷管出口7，喷管出口挡块3的外形设置成四棱台形状，四棱台周围的四个平面的左端为四个平面与圆柱面的截交线，即为四条结构相同的曲线边。一号喷管出口4、二号喷管出口5、三号喷管出口6与四号喷管出口7的出口分别位于四棱台周围的四个平面的中心处，一号喷管出口4、二号喷管出口5、三号喷管出口6与四号喷管出口7主要作用是作为天然气成45度喷射的引导壁，四个喷管出口的总面积与喷管入口2的面积相等，保持面积相等可以为探究进气道45°喷射的四孔喷管对双燃料发动机性能的影响创造等边界条件；右端水平管的长度为50mm～60mm，右端水平管直接深入到进气道内，右端水平管的长度过短，容易使喷出的天然气窜到进气谐振腔内，过长容易与气门运动形成干涉。

所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管的工作原理：

本实用新型所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管即L型天然气喷管1安装在发动机的进气谐振腔的上壁，L型天然气喷管1的右端水平管深入到进气道中，然后开始工作。由于所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管即L型天然气喷管1的出口是四孔且都与气道轴线成45度，所以天然气可以在进入气道后在能量损失很小的情况下实现天然气和空气充分的预混合。

天然气实现与气道轴线成45度四孔喷射过程：

将L型天然气喷管1固定在进气谐振腔的上壁，使L型天然气喷管1的右端水平管水平深入到进气道内，保持L型天然气喷管1与进气谐振腔的密封。

工作时，天然气从电磁阀经喷管入口2进入L型天然气喷管1并到达喷管出口挡块3，由一号喷管出口4、二号喷管出口5、三号喷管出口6、四号喷管出口7喷出，45度斜撞向进气道四壁，然后与空气混合进入气缸中，即实现了天然气与气道轴线成45度四孔喷出，得到一种比较均匀的缸内天然气混合气。

Claims (7)

1.一种双燃料发动机进气道45度四孔喷管，其特征在于，所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管即L型天然气喷管(1)由左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管组成；

左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管依次连成一体，左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管的外径相同，左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管的内径相同，左端竖直管与右端水平管的回转轴线垂直相交。

2.按照权利要求1所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管，其特征在于，所述的左端竖直管、中间弯曲管与右端水平管采用一根管或者分体式制成，然后采用焊接方式将三者依次连成一体，采用一根管或者采用分体式制成L型天然气喷管(1)都要保证中间弯曲管和两端的左端竖直管与右端水平管光滑连接，保证左端竖直管与右端水平管相互垂直的位置关系。

3.按照权利要求1所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管，其特征在于，所述的左端竖直管的最上端为喷管入口(2)，喷管入口(2)外管壁上加工有用于安装L型天然气喷管(1)的安装螺纹(8)；喷管入口(2)的孔径为6mm～7mm，壁厚为1mm～1.5mm，安装螺纹(8)的长度为5mm～6mm，左端竖直管的竖直长为30mm～40mm。

4.按照权利要求1所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管，其特征在于，所述的中间弯曲管为弧形圆管结构件，中间弯曲管的曲率半径为20mm～30mm。

5.按照权利要求1所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管，其特征在于，所述的右端水平管由右端水平管体与喷管出口挡块(3)组成；

右端水平管体的右端与喷管出口挡块(3)采用焊接方式固定连接，右端水平管体的回转轴线与喷管出口挡块(3)的对称轴线共线。

6.按照权利要求1所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管，其特征在于，所述的喷管出口挡块(3)上设置有一号喷管出口(4)、二号喷管出口(5)、三号喷管出口(6)与四号喷管出口(7)，一号喷管出口(4)位于喷管出口挡块(3)的上端，二号喷管出口(5)位于喷管出口挡块(3)的下端，三号喷管出口(6)位于喷管出口挡块(3)的左端，四号喷管出口(7)位于喷管出口挡块(3)的右端，一号喷管出口(4)与二号喷管出口(5)相对称，三号喷管出口(6)与四号喷管出口(7)相对称，一号喷管出口(4)、二号喷管出口(5)、三号喷管出口(6)与四号喷管出口(7)的回转中心线相较于喷管出口挡块(3)对称中心线上的一点处，一号喷管出口(4)、二号喷管出口(5)、三号喷管出口(6)与四号喷管出口(7)的回转中心线分别和喷管出口挡块(3)对称中心线的夹角为45°；喷管出口挡块(3)的外形设置成四棱台形状，四棱台周围的四个平面的左端为四个平面与圆柱面的截交线，即为四条结构相同的曲线边；一号喷管出口(4)、二号喷管出口(5)、三号喷管出口(6)与四号喷管出口(7)的出口分别位于四棱台周围的四个平面的中心处。

7.按照权利要求6所述的双燃料发动机进气道45度四孔喷管，其特征在于，所述的一号喷管出口(4)、二号喷管出口(5)、三号喷管出口(6)与四号喷管出口(7)的出口总面积与喷管入口(2)的面积相等，右端水平管的长度为50mm～60mm。