CN211116266U - 双燃料发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种双燃料发动机。所述双燃料发动机包括：发动机机体；气缸盖，所述气缸盖设置在所述发动机机体上；进气管路，所述进气管路的一端与所述气缸盖的进气口连通；进气旁通阀，所述进气旁通阀设置在所述进气管路上；控制系统，所述控制系统与所述进气旁通阀电连接。根据本实用新型的双燃料发动机，将进气旁通阀设置在进气管路上，通过进气旁通阀调节进入气缸的空气量，从而维持适当的空燃比，进而使混合气燃烧更充分，降低碳氢排放量。同时，还能有效控制爆压升高。

Description

双燃料发动机

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种双燃料发动机。

背景技术

大缸径双燃料发动机普遍采用机械泵提供柴油引燃，燃气进气歧管多点喷射控制，目前该发动机的实际应用路线受市场及加气站布点限制，多以柴油机为原型机，保持与原型机零部件最大通用性为设计原则，以确保双燃料机在纯柴油模式下保持原型机的性能，实现有气烧气，无气烧油的目的。因此，大缸径双燃料发动机在压缩比、进气道、增压器等方面都保持柴油机通用性，此种类型的发动机能使燃气避开进排气重叠角，从而减小扫气损失，但较之预混式的发动机，该大缸径双燃料发动机气体混合均匀性差，且进气调控不精准，从而导致空燃比的过大及碳氢排放量大等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决双燃料发动机的空燃比过大的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提出了一种双燃料发动机，包括：发动机机体；气缸盖，所述气缸盖设置在所述发动机机体上；进气管路，所述进气管路的一端与所述气缸盖的进气口连通；进气旁通阀，所述进气旁通阀设置在所述进气管路上；控制系统，所述控制系统与所述进气旁通阀电连接。

根据本实用新型实施例的双燃料发动机，将进气旁通阀设置的进气管路上，通过进气旁通阀调节进入气缸的空气量，从而使混合气维持适当的空燃比，进而使混合气燃烧更充分，降低碳氢排放量。同时，还能有效控制爆压升高。

另外，根据本实用新型实施例的双燃料发动机，还可以具有如下的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，还包括：增压器，所述增压器与所述进气管路的另一端连接；排气管，所述排气管与所述气缸盖的排气口连通，所述排气管与所述增压器连接；涡轮后接管，所述涡轮后接管连接在所述增压器上，所述涡轮后接管用于将废气从所述增压器中排出；氧传感器，所述氧传感器设置在所述涡轮后接管上，所述氧传感器与所述控制系统电连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述氧传感器为宽域氧传感器。

在本实用新型的一些实施例中，所述进气管路包括：总进气管，所述总进气管的一端与所述增压器连接；进气腔，所述进气腔形成于所述发动机机体，所述进气腔分别与所述总进气管的另一端和所述进气口连通，所述进气旁通阀连接在所述进气腔上或所述总进气管上。

在本实用新型的一些实施例中，还包括清砂孔，所述清砂孔开设在所述发动机机体上，所述清砂孔与所述进气腔连通，所述进气旁通阀连接在所述发动机机体上，所述进气旁通阀的内腔与所述清砂孔连通。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例的双燃料发动机的整体结构示意图；

图2为图1中所示双燃料发动机的局部结构剖视图。

附图中各标记表示如下：

10：发动机机体；

20：气缸盖；

30：进气管路、31：总进气管、32：进气腔、33：连接管、34：气缸进气道；

40：进气旁通阀；

50：增压器；

60：排气管；

70：涡轮后接管；

80：氧传感器；

90：清砂孔。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1和图2所示，本实用新型的实施例提出了一种双燃料发动机，包括：发动机机体10、气缸盖20、进气管路30、进气旁通阀40和控制系统(图中未示出)，气缸盖20设置在发动机机体10上；进气管路30的一端与气缸盖20的进气口(图中未示出)连通；进气旁通阀40设置在进气管路30上；控制系统与进气旁通阀40电连接。

根据本实用新型实施例的双燃料发动机，将进气旁通阀40设置在进气管路30上，通过进气旁通阀40调节进入气缸的空气量，从而使混合气维持适当的空燃比，进而使混合气燃烧更充分，降低碳氢排放量。同时，由于进气旁通阀40将多余的增压空气卸掉，使进入燃烧室的混合气压力减小，降低了混合气的温度，点火产生的能量降低，从而控制爆压升高。

具体地，需要进行开环标定。首先，在燃气模式下，根据发动机实际运行工况调整进气旁通阀40的开度大小，将多余的增压空气卸掉，以维持混合气适当的空燃比；然后，进气旁通阀40将其开度大小的信号反馈到控制系统；最后，控制系统根据开度大小的信号建立开环控制的进气旁通阀40的开度大小与各工况的空燃比的MAP图。将开环标定开度大小与各工况的空燃比的MAP图的数据固化到控制系统，根据不同的工况，对进气旁通阀40进行调节，使混合气维持适当的空燃比。发动机在出现任何问题或者正常切换到纯柴油模式下运行时，控制系统自动同步关闭进气旁通阀。

在本实用新型的一些实施例中，双燃料发动机还包括：增压器50、排气管60、涡轮后接管70和氧传感器80，增压器50与进气管路30的另一端连接，排气管60与气缸盖20的排气口(图中未示出)连通，排气管60和涡轮后接管70均与增压器50连接，废气从排气管60进入增压器50并驱动排气管60端的叶轮(图中未示出)转动，排气管60端的叶轮与进气管路30端的叶轮(图中未示出)同轴转动，进气管路30端的叶轮将空气强制吸入，空气经进气管路30端的叶轮旋转后被压缩，从而增加进入的空气的压力。涡轮后接管70用于将废气从增压器50中排出，氧传感器80设置在涡轮后接管70上，氧传感器80与控制系统电连接。氧传感器80通过测量涡轮后接管70中排出气体的含氧量，计算出混合气的空燃比，氧传感器80将空燃比的信号反馈到控制系统，控制系统根据该空燃比和此时的工况的理论空燃比对进气旁通阀40的开度大小进行调控，以使混合气在该工况下维持适当的空燃比，此调控过程为闭环控制。根据不同的情况，选择空燃比闭环控制或者进气旁通阀的开环控制。

在本实用新型的一些实施例中，氧传感器80为宽域氧传感器，宽域氧传感器的测量精度更高，能够为控制系统提供精确的空燃比信号，以使控制系统精准地调控进气旁通阀40的开度大小。

在本实用新型的一些实施例中，进气管路30包括：总进气管31、进气腔32、连接管33和气缸进气道34，其中，进气腔32形成于发动机机体10，气缸进气道34形成于气缸盖20，总进气管31的一端与增压器50连接，总进气管31的另一端与进气腔32连通，连接管33的两端分别与进气腔32连通和气缸进气道34连通，气缸进气道34连通进气口，连接管33与气缸进气道34的数量均与气缸的数量相同。进气腔32与多个气缸盖20的进气口连通，通过调控连接在进气腔32上或总进气管31上的进气旁通阀40，可以控制总的空气进入量，从而提高调控空燃比的效率。

在本实用新型的另一些实施例中，还可以将进气旁通阀40设置在进气腔32与进气口之间的任何位置，此时进气旁通阀40的数量与气缸盖20的数量相同，进气旁通阀40能够更精准的调控每一个气缸的空燃比。

在本实用新型的一些实施例中，双燃料发动机还包括清砂孔90，清砂孔90开设在发动机机体10上，清砂孔90与进气腔32连通，进气旁通阀40连接在发动机机体10上，进气旁通阀40的内腔与清砂孔90连通。利用发动机机体10上现有的清砂孔90来布置进气旁通阀40，能够合理利用发动机机体10内的空间，避免进气旁通阀40的设置妨碍其他部件的布置。此外，进气旁通阀40也可以设置在进气腔32上或总进气管31上任何不妨碍其他部件布置的位置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种双燃料发动机，其特征在于，包括：

发动机机体；

气缸盖，所述气缸盖设置在所述发动机机体上；

进气管路，所述进气管路的一端与所述气缸盖的进气口连通；

进气旁通阀，所述进气旁通阀设置在所述进气管路上；

控制系统，所述控制系统与所述进气旁通阀电连接。

2.根据权利要求1所述的双燃料发动机，其特征在于，还包括：

增压器，所述增压器与所述进气管路的另一端连接；

排气管，所述排气管与所述气缸盖的排气口连通，所述排气管与所述增压器连接；

涡轮后接管，所述涡轮后接管连接在所述增压器上，所述涡轮后接管用于将废气从所述增压器中排出；

氧传感器，所述氧传感器设置在所述涡轮后接管上，所述氧传感器与所述控制系统电连接。

3.根据权利要求2所述的双燃料发动机，其特征在于，所述氧传感器为宽域氧传感器。

4.根据权利要求2所述的双燃料发动机，其特征在于，所述进气管路包括：

总进气管，所述总进气管的一端与所述增压器连接；

进气腔，所述进气腔形成于所述发动机机体，所述进气腔分别与所述总进气管的另一端和所述进气口连通，所述进气旁通阀连接在所述进气腔上或所述总进气管上。

5.根据权利要求4所述的双燃料发动机，其特征在于，还包括清砂孔，所述清砂孔开设在所述发动机机体上，所述清砂孔与所述进气腔连通，所述进气旁通阀连接在所述发动机机体上，所述进气旁通阀的内腔与所述清砂孔连通。

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