CN214698052U - 一种小型单缸天然气发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种小型单缸天然气发动机；包括发动机主体和燃料供给系统；燃料供给系统设置于发动机主体的侧面，燃料供给系统包括储气瓶、天然气与空气混合器和耐高压气管，储气瓶出气口通过耐高压气管与天然气与空气混合器进气口连通，天然气与空气混合器出气口与发动机主体进气口通过管道连通。本实用新型提供的小型单缸天然气发动机成本低、寿命长以及对环境的污染程度低。

Description

一种小型单缸天然气发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种小型单缸天然气发动机。

背景技术

现有的小型燃油发动机使用的燃油都是汽油和柴油，工作过程是将燃油和空气一定比例混合，在封闭的空间压缩，再在混合燃油气被压缩到一定程度时，火花塞点火点燃混合燃油气，混合燃油气瞬间发生爆炸式膨胀，产生的压力推动活塞在气缸内往复运动。

而小型燃油发动机的尾气中含有含有大量的氮氧、碳氧、碳氰、硫化物等的化合物和颗粒物等，还包括一些有毒和有害物质，对空气产生污染，对大气层和环境造成破坏；而且混合燃油气瞬间爆炸会产生爆震和轻微敲缸，影响发动机的寿命。

而使用天然气为燃料的大型发动机尾气中只含有水、二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳的含量只有一般限定标准的1/60，几乎没有含硫物质，含铅固体微粒的排放量也近乎为零，对环境污染程度低；而且燃烧天然气的成本低，此外天然气燃烧速度比汽油慢25％，天然气在发动机燃烧室内燃烧，不像汽油燃烧那样，出现瞬间爆燃，发动机的寿命长。

但是现在市场上还没有小型单缸天然气发动机，因此亟待出现一种小型单缸天然气发动机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小型单缸天然气发动机，以解决上述现有技术存在的问题，使发动机的成本降低、寿命长以及对环境的污染程度低。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种小型单缸天然气发动机，包括发动机主体和燃料供给系统；所述燃料供给系统设置于所述发动机主体的侧面，所述燃料供给系统包括储气瓶、天然气与空气混合器和耐高压气管，所述储气瓶出气口通过所述耐高压气管与所述天然气与空气混合器进气口连通，所述天然气与空气混合器出气口与所述发动机主体进气口通过管道连通。

优选地，所述储气瓶包括瓶体、开关和安全阀；所述开关和所述安全阀设置于所述瓶体的出气口，所述耐高压气管一端依次通过所述安全阀和所述开关与所述瓶体的出气口连通。

优选地，所述天然气与空气混合器顶部通过管道连接有加天然气扳机。

优选地，还包括启动系统，所述启动系统包括磁飞轮和点火线圈；所述磁飞轮与所述发动机主体的曲轴连接，所述点火线圈固定设置于所述发动机主体上，所述磁飞轮能够相对所述点火线圈旋转使所述点火线圈中产生电压，所述点火线圈与所述发动机主体中的火花塞电连接。

优选地，所述点火线圈采用高能点火线圈。

优选地，所述磁飞轮内设置有永磁钢块。

优选地，所述磁飞轮中还设置有平衡块，所述平衡块与所述永磁钢块关于所述磁飞轮的中心点对称。

优选地，所述启动系统的点火提前角设置为30°-34°。

优选地，所述天然气与空气混合器设置为化油器。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供了一种小型单缸天然气发动机，包括发动机主体和燃料供给系统，其中燃料供给系统设置于发动机主体的侧面；燃料供给系统包括储气瓶、天然气与空气混合器和耐高压气管，储气瓶出气口通过耐高压气管与天然气与空气混合器的进气口连通，天然气与空气混合器的出气口与发动机主体进气口通过管道连通；通过使用耐高压气管保障天然气传输的安全性，储气瓶中的天然气通过耐高压气管进入天然气与空气混合器中，与空气混合后，进入发动机主体的气缸中，混合燃气在气缸内点燃在短时间发生膨胀，从而推动活塞运动；通过使用天然气代替燃油为燃料，发动机排放物对环境的污染程度低；天然气较燃油成本低；且天然气燃烧速度较燃油慢，不会出现爆震和敲缸等影响发动机寿命的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的发动机主体与燃料供给系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的瓶体的主视图；

图3为本实用新型提供的磁飞轮和点火线圈的结构图；

图4为本实用新型提供的磁飞轮的主视图；

图5为图4中A-A处的截面示意图；

图6为图4中B-B处的截面示意图；

图7为本实用新型中点火提前角的示意图。

图标：1-发动机主体；11-曲轴；12-火花塞；13-气缸；14-活塞；2-燃料供给系统；21-储气瓶；211-瓶体；212-开关；213-安全阀；22-天然气与空气混合器；23-耐高压气管；3-扳机；4-手拉启动系统；41-磁飞轮；411-永磁钢块；412-平衡块；413-键槽；42-点火线圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种一种小型单缸天然气发动机，以解决上述现有技术存在的问题，使发动机的成本降低、寿命长以及对环境的污染程度低。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

实施例一

请参见图1，本实用新型提供一种小型单缸天然气发动机，包括发动机主体1和燃料供给系统2，其中燃料供给系统2设置于发动机主体1的侧面；燃料供给系统2包括储气瓶21、天然气与空气混合器22和耐高压气管23，储气瓶21出气口通过耐高压气管23与天然气与空气混合器22的进气口连通，天然气与空气混合器22的出气口与发动机主体1进气口通过管道连通。

具体地，储气瓶21中的天然气通过耐高压气管23进入天然气与空气混合器22中，与空气混合后，进入发动机主体1的气缸13中，混合燃气在气缸13内通过火花塞12进行点燃，混合气体在短时间发生膨胀，从而推动活塞14运动；通过使用耐高压气管23保障天然气传输的安全性，通过使用天然气代替燃油为燃料，发动机排放物对环境的污染程度低；天然气较燃油成本低；且天然气燃烧速度较燃油慢，不会出现爆震和敲缸等影响发动机寿命的情况；而且传统的小型燃油发动机需要将燃油进行汽化才能进行燃烧，汽化的过程还需要消耗一定的热量，而天然气无须汽化，节省了能量。

其中本实施例提供的小型单缸天然气发动机中的发动机主体1与现有技术中小型燃油发动机的发动机主体1结构相同。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图1和图2，储气瓶21包括瓶体211、开关212和安全阀213；开关212和安全阀213设置于瓶体211的出气口，耐高压气管23一端依次通过安全阀213和开关212与瓶体211的出气口连通；开关212打开后，瓶体211中的天然气通过安全阀213和耐高压气管23进入天然气与空气混合器22中，其中安全阀213可调整瓶体211内天然气的压力，达到存放和使用要求。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图1，天然气与空气混合器22顶部通过管道连接有扳机3，扳机3可起到密封和排气的作用。

考虑到天然气在天然气与空气混合器22中与空气形成均质混合气后，均质混合气在燃烧室特定的温度和压力下着火燃烧，须满足两个条件：一是均质混合气的空燃比应在着火范围内；二是火花塞12的点火能量大于点燃均质混合气所需的最小点火能量，而且天然气的着火温度比燃油的着火温度高，因此须增加火花塞12的点火能量。

本实施例的可选方案中，较为优选地，天然气与空气混合器22采用小型燃油发动机中的化油器，可使天然气与空气的均质混合气的空燃比满足着火要求。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图3，发动机还包括手拉启动系统4，手拉启动系统4包括磁飞轮41和点火线圈42；其中磁飞轮41与发动机主体1的曲轴11连接，磁飞轮41能够带动曲轴11同步转动，具体地，通过键与键槽413实现配合，在磁飞轮41设置键槽413，曲轴11上设置键；通过点火线圈42固定设置于发动机主体1上；磁飞轮41在外力的作用下相对于点火线圈42旋转，从而点火线圈42切割磁感线产生电压，点火线圈42与发动机主体1中的火花塞12电连接，使火花塞12产生火花从而对气缸13中的燃气进行点燃。

本实施例的可选方案中，较为优选地，点火线圈42采用高能点火线圈，高能点火线圈在磁飞轮41的运动过程中，产生的感应电动势增大，从而使火花塞12的点火能量增加。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图4～图6，磁飞轮41内设置有永磁钢块411，通过设置永磁钢块411可以增加磁飞轮41的磁感线密度，从而增大点火线圈产生的感应电动势，进一步增加火花塞12的点火能量。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图4-图6，磁飞轮41中还设置有平衡块412，平衡块412与永磁钢块411关于磁飞轮41的中心点对称；通过设置平衡块412可以消除磁飞轮41旋转过程中的不平衡状态。

进一步地，考虑到天然气的燃烧速度比燃油慢，因此很有可能活塞14到达气缸13的上止点时，均质混合气还未发生点燃，导致发动机的动力下降。

本实施例的可选方案中，较为优选地，可将手拉启动系统4的点火提前角α设置为30～34°；具体地，请参见图7，在实际生产中，调整磁飞轮41与曲轴11配合的键和键槽413位置，使永磁钢块411中心线到磁飞轮41中心的连线与磁飞轮41上键槽413中心线到磁飞轮41连线的角度为30～34°；磁飞轮41在外力的作用下转动且带动曲轴11同步转动，曲轴11转动推动活塞14在气缸13内上下运动，通过将点火提前角α设置为30～34°，使活塞14到达上止点时均质混合气刚好点燃，使发动机的动力处于最佳状态。

进一步地，还可通过加大化油器的供油管径和化油器的喉管处的喷油口的口径，以加大发动机主体1内燃烧室内的燃气进气量，从而增加发动机的动力。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种小型单缸天然气发动机，其特征在于：包括发动机主体(1)和燃料供给系统(2)；所述燃料供给系统(2)设置于所述发动机主体(1)的侧面，所述燃料供给系统(2)包括储气瓶(21)、天然气与空气混合器(22)和耐高压气管(23)，所述储气瓶(21)出气口通过所述耐高压气管(23)与所述天然气与空气混合器(22)进气口连通，所述天然气与空气混合器(22)出气口与所述发动机主体(1)进气口通过管道连通。

2.根据权利要求1所述的小型单缸天然气发动机，其特征在于：所述储气瓶(21)包括瓶体(211)、开关(212)和安全阀(213)；所述开关(212)和所述安全阀(213)设置于所述瓶体(211)的出气口，所述耐高压气管(23)一端依次通过所述安全阀(213)和所述开关(212)与所述瓶体(211)的出气口连通。

3.根据权利要求1所述的小型单缸天然气发动机，其特征在于：所述天然气与空气混合器(22)顶部通过管道连接有扳机(3)。

4.根据权利要求1所述的小型单缸天然气发动机，其特征在于：所述天然气与空气混合器(22)设置为化油器。

5.根据权利要求1所述的小型单缸天然气发动机，其特征在于：还包括手拉启动系统(4)，所述手拉启动系统(4)包括磁飞轮(41)和点火线圈(42)；

所述磁飞轮(41)与所述发动机主体(1)的曲轴(11)连接，所述点火线圈(42)固定设置于所述发动机主体(1)上，所述磁飞轮(41)能够相对所述点火线圈(42)旋转使所述点火线圈(42)中产生电压，所述点火线圈(42)与所述发动机主体(1)中的火花塞(12)电连接。

6.根据权利要求5所述的小型单缸天然气发动机，其特征在于：所述点火线圈(42)采用高能点火线圈。

7.根据权利要求5所述的小型单缸天然气发动机，其特征在于：所述磁飞轮(41)内设置有永磁钢块(411)。

8.根据权利要求7所述的小型单缸天然气发动机，其特征在于：所述磁飞轮(41)中还设置有平衡块(412)，所述平衡块(412)与所述永磁钢块(411)关于所述磁飞轮(41)的中心点对称。

9.根据权利要求5所述的小型单缸天然气发动机，其特征在于：所述手拉启动系统(4)的点火提前角设置为30°-34°。

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