CN210396913U - 燃气发动机及其加长混合路径的燃气多点喷射结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃气发动机及其加长混合路径的燃气多点喷射结构,加长混合路径的燃气多点喷射结构包括进气总管、进气歧管和燃气喷射管，燃气喷射管设置在进气总管的顶部用于向进气总管内喷射燃气，燃气喷射管与进气歧管的位置及数量一一对应；燃气发动机包括加长混合路径的燃气多点喷射结构；采用加长混合路径的燃气多点喷射结构,使空气与燃气的混合路径和混合时间均得以加长，混合均匀，混合效果好；燃气发动机提高了燃烧效果，燃烧充分，降低了发动机污染物排放，降低了发动机燃气消耗量，减少了因为混合不均匀而造成的未燃烧燃气量，并且发动机安全性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种燃气发动机及其加长混合路径的燃气多点喷射结构。
背景技术
基于清洁绿色环保方面的优势，燃气发动机得到越来越广泛的应用。从喷射方式方面划分，燃气发动机分为单点喷射燃气发动机和多点喷射燃气发动机。单点喷射燃气发动机虽然结构简单，但总管失火爆炸风险大。相比于单点喷射燃气发动机，多点喷射燃气发动机的优势更加明显，日益成为市场主流机型。现有的多点喷射燃气发动机，其喷射方式大多都是燃气通过燃气喷射管喷射到发动机的进气歧管内，在进气歧管内进行燃气与空气的混合，该设置方式存在的问题是：由于多点喷射燃气发动机为自然吸气发动机，工作过程中是靠发动机活塞下行造成的负压来吸入空气的，这就决定了这种进气结构的空气进气压力低，空气在进气管内流动的速度慢，因此，空气与燃气的混合不够剧烈，混合效果差；加之，空气与燃气是在进气歧管内进行混合，进气歧管距离发动机气缸较近，仅经过较短的混合路径和较短的混合时间，混合气就进入了发动机气缸，混合不充分、不均匀，最终导致进入气缸的可燃混合气混合质量较差，燃烧状态不佳，有的地方燃气浓度低，浓度低的燃气不着火，有的地方燃气浓度高，浓度高的情况下严重的会导致发动机失火，造成安全事故。
发明内容
有鉴于此，本实用新型所要解决的第一个技术问题是：提供一种加长混合路径的燃气多点喷射结构，加长空气与燃气的混合路径和混合时间，提高混合效果。
基于一个总的发明构思，本实用新型所要解决的第二个技术问题是：提供一种燃气发动机，采用加长混合路径的燃气多点喷射结构，加长空气与燃气的混合路径和混合时间，提高混合效果和燃烧效果，提高发动机安全性。
为解决上述第一个技术问题，本实用新型的技术方案是：加长混合路径的燃气多点喷射结构，所述加长混合路径的燃气多点喷射结构包括：
进气总管，所述进气总管的一端为封闭端，另一端为空气进气端；
进气歧管，所述进气歧管与所述进气总管相连通，所述进气歧管设置有多个，多个所述进气歧管位于所述进气总管的同一侧；
燃气喷射管，所述燃气喷射管与所述进气总管连接，用于向所述进气总管内喷射燃气，所述燃气喷射管的位置及数量与所述进气歧管的位置及数量一一对应。
其中，所述燃气喷射管设置在所述进气总管的顶部。
其中，所述燃气喷射管呈倒置的L形，所述燃气喷射管的竖向管段与所述进气总管连接。
其中，所述燃气喷射管的竖向管段与所述进气总管通过卡套管接头连接，所述卡套管接头设置有内螺纹和外螺纹，所述竖向管段与所述卡套管接头的内螺纹连接，所述卡套管接头通过所述外螺纹与所述进气总管连接。
其中，所述进气歧管的进气口设置于所述进气总管的底部，所述进气歧管呈弯管状；所述燃气喷射管的喷射方向与所述进气歧管的内弧面相交处的切线方向之间的夹角为钝角。
进一步地，所述钝角在135°-155°。
更进一步地，所述钝角为145°。
为解决上述第二个技术问题，本实用新型的技术方案是：燃气发动机，所述燃气发动机包括气缸盖体和喷射阀，所述气缸盖体设置有进气道，所述燃气发动机还包括以上任一项所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，所述进气歧管的出气口与所述气缸盖体的所述进气道连接；所述燃气喷射管的燃气进口与所述喷射阀连接。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果如下：
由于本实用新型的加长混合路径的燃气多点喷射结构，包括进气总管、与进气总管相连通的多个进气歧管、与进气总管连接用于向进气总管内喷射燃气的燃气喷射管，燃气喷射管的位置及数量与进气歧管的位置及数量一一对应；与现有技术相比，燃气的喷射位置改在进气总管，空气与燃气在进气总管就开始混合，加之在进气歧管内的继续混合，空气与燃气的混合路径和混合时间均得以加长，提高了混合效果，混合均匀。
由于燃气喷射管的喷射方向与进气歧管的内弧面相交处的切线方向之间的夹角为钝角，在高压燃气喷射进入进气总管内并冲击到进气歧管的弧度壁面后，会发生反弹旋转，促进了燃气与空气的混合，进入气缸过程中高压燃气对依靠负压吸入的空气起到推动作用，增加了发动机进气量。
由于本实用新型的燃气发动机包括以上所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，相应地，本实用新型的燃气发动机加长了空气与燃气的混合路径和混合时间，提高了混合效果和燃烧效果，燃烧充分，降低了发动机污染物排放，降低了发动机燃气消耗量，减少了因为混合不均匀而造成的未燃烧燃气量，提高了发动机安全性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的加长混合路径的燃气多点喷射结构示意图；
图2是图1中A-A剖视示意图；
图3是本实用新型实施例的燃气发动机示意简图；
图中：1-进气总管；11-封闭端；12-空气进气端；2-进气歧管；21-歧管出口法兰；3-燃气喷射管；31-水平管段；32-竖向管段；4-卡套管接头；θ-夹角；L-轨迹；
图3中，箭头表示气体流向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的非限制性说明。
如图1和图2共同所示，本实用新型实施例的加长混合路径的燃气多点喷射结构包括：进气总管1、进气歧管2、燃气喷射管3。其中，进气总管1的一端为封闭端11，另一端为空气进气端12。其中，进气歧管2与进气总管1相连通，进气歧管2设置有多个，多个进气歧管2位于进气总管1的同一侧。其中，燃气喷射管3与进气总管1连接，用于向进气总管1内喷射燃气，并且燃气喷射管3的位置及数量与进气歧管2的位置及数量一一对应。
其中，燃气喷射管3的最优设置位置是设置在进气总管1的顶部，便于高压燃气的喷射方向朝向进气歧管2的内壁面。
其中，为方便安装布置，燃气喷射管3设计呈倒置的L形，包括水平管段31和竖向管段32，燃气喷射管3的竖向管段32与进气总管1连接。具体地，优选方式为，燃气喷射管3的竖向管段32与进气总管1通过卡套管接头4连接，卡套管接头4具有内螺纹和外螺纹，竖向管段32与卡套管接头4的内螺纹连接，卡套管接头4通过其外螺纹与进气总管1连接。
其中，进气歧管2的进气口设置于进气总管1的底部，进气歧管2呈弯管状，其出气口设置有歧管出口法兰21；竖向管段32的喷射方向与进气歧管2的内弧面相交处的切线方向之间的夹角θ为钝角。其中，钝角范围优化设计在135°-155°；最好是145°。
如图3所示，本实用新型实施例的燃气发动机包括：气缸盖体、喷射阀、本实用新型实施例的加长混合路径的燃气多点喷射结构、公知的其它发动机组成零部件。其中，进气歧管2的出气口通过歧管出口法兰21与气缸盖体的进气道连接；燃气喷射管3的水平管段31的燃气进口与喷射阀连接，喷射阀与发动机的高压气轨连接。
本实用新型实施例的燃气发动机工作时，空气自进气总管1的空气进气端12进入，高压燃气自燃气喷射管3的水平管段31的燃气进口进入，自竖向管段32的喷射口向进气总管1内喷射燃气，空气与燃气在进气总管1内就开始混合，加之在进气歧管2内的继续混合，使得空气与燃气的混合路径和混合时间均得以加长。由于高压燃气的喷射方向与进气歧管2的内弧面相交处的切线方向之间的夹角θ为钝角，在高压燃气喷射进入进气总管1内并冲击到进气歧管2的弧度壁面后，会发生反弹旋转，混合气的流动大致如图3中的轨迹L所示，促进了燃气与空气的充分混合，进入气缸过程中高压燃气对依靠负压吸入的空气起到推动作用，增加了发动机进气量，提高了混合效果和燃烧效果，燃烧更充分，降低了发动机污染物排放，降低了发动机燃气消耗量，减少了因为混合不均匀而造成的未燃烧燃气量。发动机运行过程中，受发动机ECU控制，各缸有序进气，即对应于某一时间段只有某一缸进气，对于整个进气总管1来说，燃气喷射点是散布的，每个燃气喷射点的燃气喷射量较少(即一个缸的燃气需求量)，因此，即使空气与高压燃气在进气总管1内就开始混合，也不存在总管失火爆炸的风险，发动机安全性高。
以上所述为本实用新型较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分皆属于本领域技术人员的已知技术(本文不再赘述及图示)，本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.加长混合路径的燃气多点喷射结构，所述加长混合路径的燃气多点喷射结构包括：
进气总管，所述进气总管的一端为封闭端，另一端为空气进气端；
进气歧管，所述进气歧管与所述进气总管相连通，所述进气歧管设置有多个，多个所述进气歧管位于所述进气总管的同一侧；
燃气喷射管，其特征在于，所述燃气喷射管与所述进气总管连接，用于向所述进气总管内喷射燃气，所述燃气喷射管的位置及数量与所述进气歧管的位置及数量一一对应。
2.如权利要求1所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，其特征在于，所述燃气喷射管设置在所述进气总管的顶部。
3.如权利要求2所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，其特征在于，所述燃气喷射管呈倒置的L形，所述燃气喷射管的竖向管段与所述进气总管连接。
4.如权利要求3所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，其特征在于，所述燃气喷射管的竖向管段与所述进气总管通过卡套管接头连接，所述卡套管接头设置有内螺纹和外螺纹，所述竖向管段与所述卡套管接头的内螺纹连接，所述卡套管接头通过所述外螺纹与所述进气总管连接。
5.如权利要求1至4任一项所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，其特征在于，所述进气歧管的进气口设置于所述进气总管的底部，所述进气歧管呈弯管状；所述燃气喷射管的喷射方向与所述进气歧管的内弧面相交处的切线方向之间的夹角为钝角。
6.如权利要求5所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，其特征在于，所述钝角在135°-155°。
7.如权利要求6所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，其特征在于，所述钝角为145°。
8.燃气发动机，所述燃气发动机包括气缸盖体和喷射阀，所述气缸盖体设置有进气道，其特征在于，所述燃气发动机还包括权利要求1-7任一项所述的加长混合路径的燃气多点喷射结构，所述进气歧管的出气口与所述气缸盖体的所述进气道连接；所述燃气喷射管的燃气进口与所述喷射阀连接。
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