CN205190060U - 一种发动机用空气—燃气预混混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种发动机用空气—燃气预混混合器，包括上壳体、下壳体，在上壳体的一侧设有空气进口，在下壳体的一侧设有燃气进口、下端设有混合气出口，其特征是：在上壳体和下壳体连接构成的型腔内至少设有一个混合阀，所述混合阀连接在所述下壳体的上端，并将所述型腔间隔为空气室、燃气室和混合室；在下壳体内设有转动轴，该转动轴的两端与下壳体配合连接，在转动轴的一端设有摇臂，在转动轴的中部设有节气门，该节气门与混合室的内壁对应配合。本实用新型能够满足发动机在不同工况下的混合气需求量，适应发动机的启动、怠速和加速工况；能够防止混合气泄漏，提高安全性。

Description

一种发动机用空气—燃气预混混合器

技术领域

本实用新型涉及柴油机部件，具体涉及一种发动机用空气—燃气预混混合器。其主要是为以天然气、液化石油气、垃圾气或沼气为燃料的动力装置研发的。

技术背景

随着排放法规的日益严格和油价的不断攀升，国内主要柴油机制造商纷纷推出了气体燃料发动机或双燃料发动机。燃气发动机的供气方式主要有进气总管预混合、进气歧管多点喷射和缸内直接喷射等。其中，因为进气总管预混合供气方式的供气压力较低，结构简单，成本低廉，所以更受国内市场的青睐。如CN202531303U公开的“天然气发动机的气体混合器”，应用于天然气发动机燃料气体与空气混合。整体铸造的壳体下端有圆筒形的排气室，在排气室内通过轴固定有一个蝶阀；壳体有混合室，混合室的一端固定有天然气阀座，在圆锥形中心孔内有圆锥体形的天然气阀芯，天然气阀座的内端连接阀杆，阀杆螺纹连接在混合室另一端的螺孔内；在阀杆的端部有旋钮；空气室与混合室之间有隔板，隔板的中部有圆锥形通道口；在空气室与混合室之间的隔板上固定有空气阀体总成。效果是：天然气阀座与天然气阀芯之间的间隙通过旋转旋钮调节；通过弹簧和弧形膜片的弹性控制空气的进气量。其能够使发动机在怠速和工作状态下都能稳定运行。这无疑是一种有益的尝试。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种发动机用空气—燃气预混混合器，能够满足发动机在不同工况下的混合气需求量，适应发动机的启动、怠速和加速工况；能够防止混合气泄漏，提高安全性。

本实用新型所述的一种发动机用空气—燃气预混混合器，包括上壳体、连接在上壳体下端的下壳体，在所述上壳体的一侧设有空气进口，在所述下壳体的一侧设有燃气进口，在所述下壳体的下端设有混合气出口，其特征是：

在所述上壳体和下壳体连接构成的型腔内至少设有一个混合阀，所述混合阀连接在所述下壳体的上端，并将所述型腔腔间隔为空气室、燃气室和混合室，所述空气进口与空气室相通，所述燃气进口与燃气室相通，所述混合气出口与混合室相通；

在靠近所述下壳体下端的混合气出口设有横置的转动轴，该转动轴的两端分别通过骨架密封圈与所述下壳体配合连接，在所述转动轴的一端设有摇臂，在所述转动轴的中部设有节气门，该节气门与所述混合室的内壁对应配合。

进一步，在所述上壳体和下壳体连接构成的型腔内设有两个结构相同的混合阀。

进一步，所述混合阀包括阀支架、设在阀支架下面中心部位的阀座、与阀座对应配合的倒圆锥密封件、下端与倒圆锥密封件连接的阀芯套、设在阀芯套内的回位弹簧、设在所述阀支架下部与阀芯套下部之间的阀体型面，还包括设在所述阀支架上端的膜片和阀盖，两者之间形成空腔，所述阀盖下面中心的定位柱穿过膜片与所述阀芯套的上部配合，所述阀芯套的上端与膜片连接；在所述阀盖的边缘设有两个压差孔，所述两个压差孔分别通过设在阀支架上的通气道与所述混合室连通。

进一步，所述下壳体2的下端面设有U形槽15，该U形槽内的中气孔17和两个端气孔18分别与所述空气室4及设在所述节气门两端的骨架密封圈槽16连通。

进一步，所述上壳体上设有安全螺塞。

本实用新型利用燃气发动机进气管道内的真空度，通过机械调节的方式控制燃气和空气的进气流通截面积，进而控制燃气与空气混合比例，以实现空燃比的调节。

本实用新型具有以下优点：

（1）由于上壳体与下壳体之间、混合阀与下壳体之间采用螺钉连接，在上壳体和下壳体连接构成的型腔内以混合阀为界间隔为空气室、燃气室和混合室，为纯机械结构，可靠性高。

（2）由于在混合阀的膜片与阀盖之间的空腔设置了两个压差孔并与混合室相通，所以能够平衡膜片上方与混合室的压差，并利用混合阀自身压差实现了阀门的开闭功能。

（3）由于混合阀的开度由空气室与混合室之间的压差控制：空气室的压力作用在混合阀的膜片下方，混合室的压力通过压差孔传至混合阀的膜片上方。发动机负荷增加时，混合气需求量增加，节气门开度增大，混合室内真空度增加，混合阀的膜片上下压差增大，膜片带动阀芯套克服自重和弹簧力向上运动，混合阀开度增大；发动机需求混合气量减少时，节气门开度减小，混合室真空度降低，混合阀的膜片上下压差减小，阀芯套在自重和弹簧力作用下回落，混合阀开度减小。混合阀开度的不同使空燃比和混合气流量同时发生变化，所以能够适应发动机的启动、怠速和加速工况。

（4）由于燃气室由混合阀下部的倒圆锥密封构件密封，上部被阀体型面包围。混合器工作时，燃气从燃气室流出，被阀体型面阻挡不得上行，在进气作用下被空气吹入混合室。因此，空气室始终不会有燃气进入，安全系数高。

附图说明

图1是本实用新型的外形示意图；

图2是混合阀的剖视图；

图3是下壳体下端的结构示意图；

图4是图3的N－N剖视图；

图5本实用新型的剖视图之一；

图6本实用新型的剖视图之二。

图中：1－上壳体，2－下壳体，3－混合阀，4－空气室，5－燃气室，6－混合室，7－空气进口，8－燃气进口，9－混合气出口，10－转动轴，11－摇臂，12－节气门，13－骨架密封圈，14－安全螺塞，15－U形槽，16－骨架密封圈槽，17－中气孔，18－端气孔；

30－阀体型面，31－阀支架，32－阀座，33－阀芯套，34－倒圆锥密封件，35－膜片，36－阀盖，37－回位弹簧，38－压差孔，39－通道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种发动机用空气—燃气预混混合器，包括上壳体1、连接在上壳体下端的下壳体2，在所述上壳体的一侧设有空气进口7，在所述下壳体的一侧设有燃气进口，在所述下壳体的下端设有混合气出口9，其特征是：

在所述上壳体和下壳体连接构成的型腔内至少设有一个混合阀3，所述混合阀连接在所述下壳体的上端，并将所述型腔腔间隔为空气室4、燃气室5和混合室6，所述空气进口与空气室相通，所述燃气进口与燃气室相通，所述混合气出口与混合室相通；

在靠近所述下壳体2下端的混合气出口9设有横置的转动轴10，该转动轴的两端分别通过骨架密封圈13与所述下壳体2配合连接，在所述转动轴的一端设有摇臂11，在所述转动轴的中部设有节气门12，该节气门与所述混合室的内壁对应配合。

空气室－即上壳体内腔与混合阀的阀体型面上表面之间的空间，燃气室位于下壳体的燃气进气管道内，混合室即－下壳体内腔与混合阀的阀体型面下表面之间的空间。混合器不工作时，混合阀落座。空气室、燃气室和混合室以混合阀为界；混合器工作时，空气和燃气流入混合室；混合器不工作时，混合阀落座。上壳体和下壳体之间、混合阀与下壳体之间采用螺钉连接，结构简单，可靠性高。

在所述上壳体1和下壳体2连接构成的型腔内设有两个结构相同的混合阀3。

所述混合阀3包括阀支架31、设在阀支架下面中心部位的阀座32、与阀座对应配合的倒圆锥密封件34、下端与倒圆锥密封件连接的阀芯套33、设在阀芯套内的回位弹簧37、设在所述阀支架下部与阀芯套下部之间的阀体型面30，还包括设在所述阀支架31上端的膜片35和阀盖36，两者之间形成空腔，所述阀盖下面中心的定位柱穿过膜片与所述阀芯套33的上部配合，所述阀芯套的上端与膜片35连接；在所述阀盖36的边缘设有两个压差孔38，所述两个压差孔分别通过设在阀支架上的通气道39与所述混合室连通。

膜片与阀盖之间的空腔由两个压差孔与混合室相通，能够平衡膜片上表面与混合室的压差。混合阀开度由空气室与混合室之间的压差控制：空气室的压力作用在混合阀的膜片的下表面，混合室的压力通过压差孔传至混合阀的膜片的上表面。当发动机负荷增加时，混合气需求量增加，节气门开度增大，混合室内真空度增加，混合阀的膜片上表面与下表面的压差增大，膜片带动阀芯套克服自重和回位弹簧的弹力向上运动，混合阀开度增大。当发动机需求混合气量减少时，节气门开度减小，混合室真空度降低，混合阀的膜片上表面与下表面的压差减小，阀芯套在自重和回位弹簧的作用下回落，混合阀开度减小。

在所述下壳体2的下端面设有U形槽15，该U形槽内的中孔17和两个端孔18分别与所述空气室4及设在所述节气门两端的骨架密封圈槽16连通，所以能够保证骨架密封圈槽内部压力与空气室平衡，始终高于混合室内的混合气压力，防止混合气泄漏，提高安全性。

所述上壳体1上设有安全螺塞14，当压缩空气压力过高或下游出气量过大时，阀芯将长期处于开启状态，致使气缸进气口处有发生爆炸的危险性，拧下安全螺塞，可使空气室快速降压，防止危险的发生。

最大供气量约为7.5Nm³/s，最大功率可达740～780kw，进气压力范围为1.3～500KPa，可在-40℃～120℃环境下正常运行。拉动摇臂调节节气门开度能够满足发动机在不同工况下的混合气需求量。

Claims (5)

1.一种发动机用空气—燃气预混混合器，包括上壳体（1）、连接在上壳体下端的下壳体（2），在所述上壳体的一侧设有空气进口（7），在所述下壳体的一侧设有燃气进口，在所述下壳体的下端设有混合气出口（9），其特征是：

在所述上壳体和下壳体连接构成的型腔内至少设有一个混合阀（3），所述混合阀连接在所述下壳体的上端，并将所述型腔腔间隔为空气室（4）、燃气室（5）和混合室（6），所述空气进口与空气室相通，所述燃气进口与燃气室相通，所述混合气出口与混合室相通；

在靠近所述下壳体（2）下端的混合气出口（9）设有横置的转动轴（10），该转动轴的两端分别通过骨架密封圈（13）与所述下壳体（2）配合连接，在所述转动轴的一端设有摇臂（11），在所述转动轴的中部设有节气门（12），该节气门与所述混合室的内壁对应配合。

2.根据权利要求1所述的发动机用空气—燃气预混混合器，其特征是：在所述上壳体（1）和下壳体（2）连接构成的型腔内设有两个结构相同的混合阀（3）。

3.根据权利要求1或2所述的发动机用空气—燃气预混混合器，其特征是：所述混合阀（3）包括阀支架（31）、设在阀支架下面中心部位的阀座（32）、与阀座对应配合的倒圆锥密封件（34）、下端与倒圆锥密封件连接的阀芯套（33）、设在阀芯套内的回位弹簧（37）、设在所述阀支架下部与阀芯套下部之间的阀体型面（30），还包括设在所述阀支架（31）上端的膜片（35）和阀盖（36），两者之间形成空腔，所述阀盖下面中心的定位柱穿过膜片与所述阀芯套（33）的上部配合，所述阀芯套的上端与膜片（35）连接；在所述阀盖（36）的边缘设有两个压差孔（38），所述两个压差孔分别通过设在阀支架上的通气道（39）与所述混合室连通。

4.根据权利要求1或2所述的发动机用空气—燃气预混混合器，其特征是：所述下壳体（2）的下端面设有U形槽（15），该U形槽内的中气孔（17）和两个气端孔（18）分别与所述空气室（4）和设在所述节气门两端的骨架密封圈槽（16）连通。

5.根据权利要求1或2所述的发动机用空气—燃气预混混合器，其特征是：所述上壳体（1）上设有安全螺塞（14）。