CN217029128U - 一种气体发动机进气混合器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆工程技术领域，公开一种气体发动机进气混合器及车辆。其中气体发动机进气混合器包括壳体和多个导流隔板。壳体设置有腔体，腔体一端为进气口，另一端为出气口；腔体内设置有多个导流隔板，多个导流隔板包括第一导流隔板和第二导流隔板，第一导流隔板和第二导流隔板的横截面均呈L形且轴对称设置于腔体的内壁上；腔体通过多个导流隔板形成S形的导流通道，导流通道一端连通进气口，另一端连通出气口；导流隔板上间隔设置有多个通气孔。本实用新型提高了气体发动机工作稳定性、可靠性，提高气体发动机的性能，混合气量将更加均匀，消除空气、气体燃料、EGR波动。

Description

一种气体发动机进气混合器及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种气体发动机进气混合器及车辆。

背景技术

随着能源的日益枯竭和排放法规的日趋严格，因此各国纷纷开发替代能源，可燃气体作为一种替代燃料成为近年来国内外发动机行业的研究热点，而气体燃料是清洁燃料，并且资源非常丰富，因此气体燃料发动机得到广泛应用，进而装配气体发动机的各种车辆市场占有率越来越高。气体发动机主要采用主流的EGR当量燃烧技术，即将一定量的发动机废气引入进气管内，与空气、气体燃料共同参与燃烧。引入EGR废气作用是降低缸内燃烧温度及抑制氮氧化物的产生，降低发动机热负荷及获得更低的污染物排放。因而可燃混合气与EGR各缸的一致性对于发动机燃烧、性能有显著的影响，燃烧设计要求EGR废气与新空气、天然气进行充分扰动混合，并达到进入各缸的EGR废气量保持一致。

现有技术中，虽然从气体燃料及EGR混合装置出来混合气经过和空气充分混合，使空气和气体燃料及EGR在进气流道的空间轴向截面上混合的非常均匀。但EGR管路是从排气岐管提取燃烧废气，因发动机各缸依次排气导致排气歧管中燃烧废气出现周期性的波动，即EGR出现周期性波动，此外空气和气体燃料往往也有一定波动，这些波动将导致进气混合气发生周期性波动。虽然进气流道空间轴向截面上混合气是均匀的，但因波动将导致进气流道不同空间轴向截面上混合气量(空气、气体燃料、EGR)差异。

基于此，亟需一种气体发动机进气混合器及车辆，以解决上述存在的问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种气体发动机进气混合器及车辆，实现了空气、气体燃料及EGR废气进行充分扰动混合，提高了气体发动机工作稳定性、可靠性，提高气体发动机的性能，混合气量将更加均匀，消除空气、气体燃料、EGR波动。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种气体发动机进气混合器，包括：

壳体，设置有腔体，所述腔体一端为进气口，另一端为出气口；

所述腔体内设置有多个导流隔板，多个所述导流隔板包括第一导流隔板和第二导流隔板，所述第一导流隔板和所述第二导流隔板的横截面均呈L形且轴对称设置于腔体的内壁上；所述腔体通过多个所述导流隔板形成S形的导流通道，所述导流通道一端连通所述进气口，另一端连通所述出气口；

所述导流隔板上间隔设置有多个通气孔。

作为一种气体发动机进气混合器的优选技术方案，所述第一导流隔板包括第一竖板和第一横板，所述第二导流隔板包括第二竖板和第二横板，所述第一竖板和所述第二竖板垂直于所述腔体的轴线，所述第一横板沿靠近所述第二竖板的方向延伸，所述第二横板沿靠近所述第一竖板的方向延伸；

所述第一横板和所述第二横板平行于所述腔体的轴线，所述第一横板一端连接于所述第一竖板，另一端与所述第二竖板之间设置有第一间隙，所述第二横板一端连接于所述第二竖板，另一端与所述第一竖板之间设置有第二间隙。

作为一种气体发动机进气混合器的优选技术方案，所述通气孔为圆形、椭圆形或多边形。

作为一种气体发动机进气混合器的优选技术方案，多个所述通气孔形状相同。

作为一种气体发动机进气混合器的优选技术方案，沿所述导流隔板的长度方向设置有多个所述通气孔；

沿所述导流隔板的宽度方向设置有至少一排所述通气孔。

作为一种气体发动机进气混合器的优选技术方案，所述气体发动机进气混合器的材质为金属材质。

作为一种气体发动机进气混合器的优选技术方案，所述导流隔板焊接于所述腔体的内壁。

另一方面，提供一种车辆，包括以上任一方案所述的气体发动机进气混合器。

作为一种车辆的优选技术方案，还包括气体发动机，所述气体发动机设置有进气总管，所述气体发动机进气混合器的出气口连接于所述进气总管。

作为一种车辆的优选技术方案，所述出气口通过法兰连接于所述气体发动机的进气总管，所述进气口通过法兰连接气体混合装置的出气总管。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种气体发动机进气混合器，气体发动机进气混合器包括壳体，壳体的腔体内设置有多个导流隔板，所述腔体通过多个所述导流隔板形成S形的导流通道，所述导流通道一端连通所述进气口，另一端连通所述出气口。当空气、天然气及EGR废气三种气体经进气口进入S形的导流通道时，在S形的导流通道内进行充分扰动混合，提高了气体发动机工作稳定性、可靠性，提高气体发动机的性能。

再者，当空气、气体燃料、EGR废气波动导致气体发动机混合气出现波动时，进气的混合气因压力差异将通过通气孔在腔体间流动，浓度高的进气混合气流向浓度低的，腔体中不同轴向截面间混合气量将更加均匀，消除空气、气体燃料、EGR波动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的气体发动机进气混合器的第一视角的部分结构剖视图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的气体发动机进气混合器的第一视角的部分结构剖视图。

图中标记如下：

1、壳体；11、进气口；12、出气口；13、第一腔体；14、第二腔体；15、第三腔体；16、第一间隙；17、第二间隙；

2、导流隔板；21、第一导流隔板；211、第一竖板；212、第一横板；22、第二导流隔板；221、第二竖板；222、第二横板；23、通气孔。

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的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，本实施例提供一种气体发动机进气混合器，该气体发动机进气混合器包括壳体1和多个导流隔板2。壳体1设置有腔体，腔体一端为进气口11，另一端为出气口12；腔体内设置有多个导流隔板2，多个导流隔板包括第一导流隔板21和第二导流隔板22，第一导流隔板21和第二导流隔板22的横截面均呈L形且轴对称设置于腔体的内壁上；腔体通过多个导流隔板2形成S形的导流通道，导流通道一端连通进气口11，另一端连通出气口12；导流隔板2上间隔设置有多个通气孔23。

在应用时，空气、天然气及EGR废气三种气体经进气口11进入S形的导流通道时，在S形的导流通道内进行充分扰动混合，提高了气体发动机工作稳定性、可靠性，提高气体发动机的性能。再者，当空气、气体燃料、EGR废气波动导致气体发动机混合气出现波动时，进气的混合气因压力差异将通过通气孔23在腔体间流动，浓度高的进气混合气流向浓度低的，腔体中不同轴向截面间混合气量将更加均匀，消除空气、气体燃料、EGR波动。

本实施例中，导流隔板2为两个，分别为第一导流隔板21和第二导流隔板22；第一导流隔板21和第二导流隔板22的横截面均呈L形且轴对称设置于腔体的内壁上。通过腔体的内壁、第一导流隔板21和第二导流隔板22在腔体内形成S形的导流通道。

本实施例中，第一导流隔板21包括第一竖板211和第一横板212，第二导流隔板22包括第二竖板221和第二横板222，第一竖板211和第二竖板221垂直于腔体的轴线，第一横板212沿靠近第二竖板221的方向延伸，第二横板222沿靠近第一竖板211的方向延伸；第一横板212和第二横板222平行于腔体的轴线，第一横板212一端连接于第一竖板211，另一端与第二竖板221之间设置有第一间隙16，第二横板222一端连接于第二竖板221，另一端与第一竖板211之间设置有第二间隙17。其中，腔体的内壁、第一导流隔板21和第二导流隔板22将腔体分割成三个腔体，分别为第一腔体13、第二腔体14、第三腔体15。

其中，第一竖板211位于腔体靠近进气口11一侧，第一竖板211一端与腔体的内壁连接，另一端连接第一横板212，第一横板212沿靠近第二竖板221的方向延伸，第二竖板221位于腔体靠近出气口12一侧，第二竖板221一端与腔体的内壁连接，另一端连接第二横板222，第二横板222沿靠近第一竖板211的方向延伸，第一横板212和第二横板222平行设置。腔体的内壁、第一竖板211、第一横板212和第二竖板221之间形成第一腔体13，第一竖板211、第二竖板221、第一横板212、第二横板222和腔体的内壁之间形成第二腔体14，腔体的内壁、第一竖板211、第二横板222和第二竖板221之间形成第三腔体15。混合的气体经进气口11进入第一腔体13，第一间隙16用于气体经第一腔体13流入第二腔体14，然后气体经第二腔体14的后部流向前部，第二间隙17用于气体经第二腔体14流入第三腔体15，从第三腔体15的后部流向前部并通过出气口12流出。需要说明的是，气体流经第一间隙16和第二间隙17时会产生流动涡流，流动涡流可以使混合气体混合的更加均匀。

通气孔23使第一腔体13、第二腔体14和第三腔体15之间相互连通。当空气、气体燃料、EGR废气波动导致气体发动机混合气出现波动时，波动的进气混合气将依次流过第一腔体13、第二腔体14和第三腔体15，不同腔体相邻区域将因波动出现气体压力差异。这时进气的混合气因压力差异将通过通气孔23在腔体间流动，浓度高的进气混合气流向浓度低的，腔体中不同轴向截面间混合气量将更加均匀，消除空气、气体燃料、EGR波动。通气孔23流入不同腔体的混合气和腔体内自身流动的混合气碰撞，也会在腔体内形成旋转的涡流，这些涡流可以使气体燃料、EGR和空气在进气流道轴向截面上混合更加均匀，甚至不再需要气体燃料及EGR和空气的混合器，仅安装该气体发动机进气混合器即可，产生很好的混合效果。

在气体发动机进气过程中，各缸EGR及气体混合气更加均匀，减小了空气、气体燃料、EGR废气波动导致的各缸EGR及气体混合气差异，有效提高气体发动机各缸工作的一致性，提高气体发动机工作稳定性、可靠性。

为更好地促进进气混合气因压力差异通过通气孔23在不同的腔体间流动，沿导流隔板2的长度方向设置有多个通气孔23；沿导流隔板2的宽度方向设置有至少一排通气孔23。通气孔23在第一竖板211、第一横板212、第二竖板221和第一横板212上为单排和多排分布。通气孔23为圆形、椭圆形或多边形等任意形状；不同通气孔23轴向截面面积相同或不同，沿流动方向分布间距相同或不同，以更好地减小及消除空气、气体燃料、EGR波动。

本实施例中，多个通气孔23形状相同，便于加工。在其他实施例中，多个通气孔23形状也可以不同。

进一步地，气体发动机进气混合器的材质为金属材质，结构强度高，散热性好。其中，导流隔板2焊接于腔体的内壁。

本实施例，还提供一种车辆，包括气体发动机和上述的气体发动机进气混合器，气体发动机设置有进气总管，气体发动机进气混合器的出气口12连接于进气总管。气体发动机进气混合器的进气口11连接于气体混合装置的出气总管。本实施例中，出气口12通过法兰连接于气体发动机的进气总管，进气口11通过法兰连接气体混合装置的出气总管。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种气体发动机进气混合器，其特征在于，包括：

壳体(1)，设置有腔体，所述腔体一端为进气口(11)，另一端为出气口(12)；

所述腔体内设置有多个导流隔板(2)，多个所述导流隔板(2)包括第一导流隔板(21)和第二导流隔板(22)，所述第一导流隔板(21)和所述第二导流隔板(22)的横截面均呈L形且轴对称设置于腔体的内壁上；所述腔体通过多个所述导流隔板(2)形成S形的导流通道，所述导流通道一端连通所述进气口(11)，另一端连通所述出气口(12)；

所述导流隔板(2)上间隔设置有多个通气孔(23)。

2.根据权利要求1所述的气体发动机进气混合器，其特征在于，所述第一导流隔板(21)包括第一竖板(211)和第一横板(212)，所述第二导流隔板(22)包括第二竖板(221)和第二横板(222)，所述第一竖板(211)和所述第二竖板(221)垂直于所述腔体的轴线，所述第一横板(212)沿靠近所述第二竖板(221)的方向延伸，所述第二横板(222)沿靠近所述第一竖板(211)的方向延伸；

所述第一横板(212)和所述第二横板(222)平行于所述腔体的轴线，所述第一横板(212)一端连接于所述第一竖板(211)，另一端与所述第二竖板(221)之间设置有第一间隙(16)，所述第二横板(222)一端连接于所述第二竖板(221)，另一端与所述第一竖板(211)之间设置有第二间隙(17)。

3.根据权利要求1所述的气体发动机进气混合器，其特征在于，所述通气孔(23)为圆形、椭圆形或多边形。

4.根据权利要求1所述的气体发动机进气混合器，其特征在于，多个所述通气孔(23)形状相同。

5.根据权利要求1所述的气体发动机进气混合器，其特征在于，沿所述导流隔板(2)的长度方向设置有多个所述通气孔(23)；

沿所述导流隔板(2)的宽度方向设置有至少一排所述通气孔(23)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的气体发动机进气混合器，其特征在于，所述气体发动机进气混合器的材质为金属材质。

7.根据权利要求1-5任一项所述的气体发动机进气混合器，其特征在于，所述导流隔板(2)焊接于所述腔体的内壁。

8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的气体发动机进气混合器。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，还包括气体发动机，所述气体发动机设置有进气总管，所述气体发动机进气混合器的出气口(12)连接于所述进气总管。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述出气口(12)通过法兰连接于所述气体发动机的所述进气总管，所述进气口(11)通过法兰连接气体混合装置的出气总管。

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