CN218325053U - 一种气体燃料发动机的自动补气系统及气体燃料发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体燃料发动机的自动补气系统及气体燃料发动机，该自动补气系统包括减压阀、启动检测模块、控制模块和开闭控制装置，启动检测模块与控制模块连接，控制模块与开闭控制装置连接；启动检测模块用于检测发动机启动信号并将检测到的发动机启动信号发送至控制模块；控制模块用于根据接收到的发动机启动信号输出相应的控制信号控制开闭控制装置的工作状态；开闭控制装置安装在减压阀上，其用于控制减压阀打开或关闭。本实用新型能够有效提高发动机启动时的补气效率，进而优化气体燃料发动机的启动性能。

Description

一种气体燃料发动机的自动补气系统及气体燃料发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种气体燃料发动机的自动补气系统及气体燃料发动机。

背景技术

气体燃料发动机是指采用LPG(液化石油气)、天然气、氢气、煤气、沼气等可燃气体作为内燃机燃料的发动机，气体燃料发动机包括采用某一种可燃气体作为内燃机燃料的单气体燃料发动机、采用多种可燃气体作为内燃机燃料的多气体燃料发动机和采用一种/多种可燃气体和汽油等液体燃料作为内燃机燃料的气液混合燃料发动机。对于多气体燃料发动机和气液混合燃料发动机，在工作时通常通过燃料切换开关开切换供应至发动机化油器的燃料种类，发动机工作时只选择其中一种燃料作为内燃机燃料。

现有的气体燃料发动机一般通过减压阀连接气体燃料供应装置和化油器，通常采用被动式补气(气体燃料)，即启动时发动机的启动马达转动，同时通过控制风门的开关，使得化油器内产生负压，从而使减压阀打开，则气体燃料供应装置通过减压阀将气体燃料输送至化油器。但是，减压阀的开启程度的大小与化油器负压相关，只有在发动机达到一定转速时，化油器才能产生使减压阀打开的负压，从而使气体燃料供应装置将气体燃料通过减压阀输送至化油器。由于启动马达启动时间的限制，使得每次启动马达工作时，减压阀的开启时间短且开度较小，这就导致每次启动时进入化油器的气体燃料较少，因此，这种被动式补气方式通常存在启动困难的问题，一般需要连续启动三次以上才能使化油器内的气体燃料达到发动机启动条件实现发动机的正常启动。

目前，常规LPG(液化石油气)、天然气等气体燃料发动机启动时，采用关风门，手启动/电启动三次(这个过程就是为发动机补气)，再开风门或者半开风门再启动三次，基本上需要六次才能正常启动气体燃料发动机。

因此，如何提高气体燃料发动机启动时的补气效率从而优化气体燃料发动机的启动性能，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种气体燃料发动机的自动补气系统及气体燃料发动机，能够通过开闭控制装置在启动发动机的过程中控制减压阀快速达到并保持最大开度，从而实现发动机启动时的自动补充，有效提高发动机启动时的补气效率，进而优化气体燃料发动机的启动性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下方案：

根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供了一种气体燃料发动机的自动补气系统，包括减压阀，所述减压阀的出气端口通过气体燃料输送管路与发动机的化油器的气体燃料进气口连接，还包括启动检测模块、控制模块和开闭控制装置，所述启动检测模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的信号输出端与所述开闭控制装置的信号输入端连接，其中，

所述启动检测模块用于检测发动机启动信号并将检测到的发动机启动信号发送至所述控制模块；

所述控制模块用于根据接收到的发动机启动信号输出相应的控制信号控制所述开闭控制装置的工作状态；

所述开闭控制装置安装在所述减压阀上，其用于控制所述减压阀打开或关闭。

优选地，所述开闭控制装置为顶针电磁阀，所述顶针电磁阀包括电磁阀主体和安装在所述电磁阀主体一端的顶针，所述电磁阀主体通过螺栓安装在所述减压阀的壳体上，所述减压阀的壳体上正对所述电磁阀主体的位置开设有通孔，所述顶针穿过所述通孔并延伸至所述减压阀内。

优选地，所述气体燃料发动机的自动补气系统还包括连接于所述控制模块和开闭控制装置之间的断电延时模块，其用于延迟所述开闭控制装置的断电时间。

优选地，所述断电延时模块为时间继电器，所述时间继电器的输入回路与所述控制模块的信号输出端连接，所述时间继电器的输出回路与所述开闭控制装置的信号输入端连接。

优选地，所述断电延时模块包括定时器模块，其用于设定所述断电延时模块的断电延迟时间。

优选地，所述开闭控制装置为步进电机，所述步进电机通过螺栓安装在所述减压阀的壳体上，所述减压阀的壳体上正对所述步进电机的位置开设有通孔，所述步进电机的输出轴穿过所述通孔并延伸至所述减压阀内。

优选地，所述气体燃料发动机的自动补气系统还包括转速传感器，其用于检测发动机的转速信息，所述转速传感器与所述控制模块连接。

优选地，所述启动检测模块为发动机启停开关。

优选地，所述控制模块为发动机ECU。

根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供了一种气体燃料发动机，包括上述任一项所述的气体燃料发动机的自动补气系统。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过启动检测模块检测发动机启动信号，在检测到发动机启动信号时，通过控制模块控制输出控制信号至开闭控制装置，使开闭控制装置控制减压阀快速达到并保持最大开度，从而实现发动机启动时的自动补充，有效提高发动机启动时的补气效率，从而优化气体燃料发动机的启动性能。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。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是本实用新型一实施例中气体燃料发动机的自动补气系统的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例中气体燃料发动机的自动补气系统的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例中发动机启动后/发动机停机时开闭控制装置断电使减压阀处于关闭状态下的示意图；

图4是本实用新型一实施例中发动机启动过程中开闭控制装置通电使减压阀处于打开状态下的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行清楚、完整的描述。显然，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，除非另有说明，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，本实用新型实施例提供一种气体燃料发动机的自动补气系统，该系统包括减压阀1、启动检测模块2、控制模块3和开闭控制装置4，减压阀1的出气端口11通过气体燃料输送管路5与发动机的化油器6的气体燃料进气口连接，启动检测模块2的信号输出端与控制模块3的信号输入端连接，控制模块3的信号输出端与开闭控制装置4的信号输入端连接。

具体地，启动检测模块2用于检测发动机启动信号并将检测到的发动机启动信号发送至控制模块3；控制模块3用于根据接收到的发动机启动信号输出相应的控制信号控制开闭控制装置4的工作状态；开闭控制装置4安装在减压阀1上，其用于控制减压阀1打开或关闭，当发动机启动时，开闭控制装置4控制减压阀1打开至最大开度，使得从减压阀1的进气端口15进入的气体燃料能够通过气体燃料输送管路5进入发动机的化油器6内实现快速补气。

具体地，本实施例中，气体燃料发动机的自动补气系统的工作原理如下：

通过启动检测模块2检测发动机启动信号，在启动检测模块2检测到发动机启动信号时，发动机检测模块将发动机启动信号发送至控制模块3，控制模块3接收到发动机启动信号后输出相应的控制信号(例如高电平信号)控制开闭控制装置4工作，使开闭控制装置4控制减压阀1快速达到并保持最大开度(如图4所示)，从而实现发动机启动时的自动补充。当补气完毕后，控制模块3输出相应的控制信号(例如低电平信号)控制开闭装置恢复初始状态，从而使减压阀1关闭(如图3所示)。

具体地，可以通过检测发动机启动成功信号或设定补气时间来控制补气结束。

本实施例的气体燃料发动机的自动补气系统有效提高了发动机启动时的补气效率，进而优化了气体燃料发动机的启动性能。

需要说明的是，上述发动机启动信号是指用于控制发动机启动的信号，该发动机启动信号可以通过按压发动机机上的启动按钮产生，也可以通过用于遥控启动发动机的遥控器产生。

在一个实施例中，开闭控制装置4为顶针电磁阀，顶针电磁阀包括电磁阀主体和安装在电磁阀主体一端的顶针，电磁阀主体通过螺栓安装在减压阀1的壳体12上，减压阀1的壳体12上正对电磁阀主体的位置开设有通孔，顶针穿过通孔并延伸至减压阀1内。发动机启动时，控制模块3控制电磁阀主体得电，电磁阀主体驱动顶针伸出，使顶针下压减压阀1的膜片13，从而使减压阀1的进气阀门14打开，则从减压阀1的进气端口15进入的气体燃料能够从减压阀1的出气端口11排出，再通过气体燃料输送管路5进入发动机的化油器6内实现快速补气；当补气完毕后，控制模块3控制电磁阀主体失电，顶针缩回恢复初始状态，减压阀1的膜片13恢复，从而使减压阀1的进气阀门14关闭，则从减压阀1的进气端口15进入的气体燃料无法通过减压阀1。

进一步，如图1所示，气体燃料发动机的自动补气系统还包括连接于控制模块3和开闭控制装置4之间的断电延时模块7，其用于延迟开闭控制装置4的断电时间。通过设置断电延时模块7，可以设置断电延时时间，从而使得开闭控制装置4在设定的断电延时时间后自动关闭，这样，便于更好地控制自动补气时间。具体地，断电延时时间可以根据实验数据得出的发动机补气所需时长进行具体设定。

具体地，在一个实施例中，断电延时模块7可以采用时间继电器，时间继电器的输入回路与控制模块3的信号输出端连接，时间继电器的输出回路与开闭控制装置4的信号输入端连接。断电延时模块7采用时间继电器，电路更加简单，断电延时时间设置更加方便，自动补充控制更加方便可靠。

具体地，在另一个实施例中，断电延时模块7也可以包括定时器模块，通过定时器模块来设定断电延时模块7的断电延迟时间。

在一个实施例中，开闭控制装置4为步进电机，步进电机通过螺栓安装在减压阀1的壳体12上，减压阀1的壳体12上正对步进电机的位置开设有通孔，步进电机的输出轴穿过通孔并延伸至减压阀1内。发动机启动时，控制模块3控制步进电机正转，步进电机驱动其输出轴伸出，使输出轴下压减压阀1的膜片13，从而使减压阀1的进气阀门14打开，则从减压阀1的进气端口15进入的气体燃料能够从减压阀1的出气端口11排出，再通过气体燃料输送管路5进入发动机的化油器6内实现快速补气；当补气完毕后，控制模块3控制步进电机反转，步进电机驱动其输出轴缩回恢复初始状态，减压阀1的膜片13恢复，从而使减压阀1的进气阀门14关闭，则从减压阀1的进气端口15进入的气体燃料无法通过减压阀1。

在一个实施例中，如图2所示，气体燃料发动机的自动补气系统还包括转速传感器8，其用于检测发动机的转速信息，转速传感器8与控制模块3连接。补气过程中，通过转速传感器8检测发动机的转速信息，转速传感器8将检测到的转速信息发送至控制模块3，控制模块3将接收到的转速信息与预设的转速阈值进行比较，当接收到的转速信息大于设定的转速阈值时，则判断发动机已启动成功，此时，控制模块3输出相应的控制信号控制开闭控制装置4，使开闭控制装置4控制减压阀1关闭完成补气。需要说明的是，控制模块3将接收到的转速信息与预设的转速阈值进行比较具体可以通过控制模块3内部的比较器实现，该过程不涉及对计算程序本身的改进，通过比较器比较检测值与预设阈值进而根据比较结果触发相应的控制信号属于现有技术，在此不再赘述。转速阈值可以根据实验得出的发动机正常启动后的转速具体设定。

在一个实施例中，启动检测模块2为发动机启停开关。利用发动机自带的发动机启停开关向控制模块3发动发动机启动信号，有效简化系统电路，降低成本。

在一个实施例中，控制模块3为发动机ECU。利用发动机自带的发动机ECU作为本系统的控制模块3，无需额外增加控制芯片，从而有效降低成本。

本实用新型实施例还提供了一种气体燃料发动机，包括上述任一实施例所述的气体燃料发动机的自动补气系统。本实施例中的气体燃料发动机的补气过程的工作原理与上述实施例中的气体燃料发动机的自动补气系统的工作原理相同，在此不再赘述。由于本实施例中的气体燃料发动机采用了上述实施例中的气体燃料发动机的自动补气系统，因此该气体燃料发动机与气体燃料发动机的自动补气系统具有相同的有益效果，同样能够通过开闭控制装置4在启动发动机的过程中控制减压阀1快速达到并保持最大开度，从而实现发动机启动时的自动补充，有效提高发动机启动时的补气效率，进而优化了气体燃料发动机的启动性能。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种气体燃料发动机的自动补气系统，包括减压阀，所述减压阀的出气端口通过气体燃料输送管路与发动机的化油器的气体燃料进气口连接，其特征在于，还包括启动检测模块、控制模块和开闭控制装置，所述启动检测模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的信号输出端与所述开闭控制装置的信号输入端连接，其中，

所述启动检测模块用于检测发动机启动信号并将检测到的发动机启动信号发送至所述控制模块；

所述控制模块用于根据接收到的发动机启动信号输出相应的控制信号控制所述开闭控制装置的工作状态；

所述开闭控制装置安装在所述减压阀上，其用于控制所述减压阀打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的气体燃料发动机的自动补气系统，其特征在于，所述开闭控制装置为顶针电磁阀，所述顶针电磁阀包括电磁阀主体和安装在所述电磁阀主体一端的顶针，所述电磁阀主体通过螺栓安装在所述减压阀的壳体上，所述减压阀的壳体上正对所述电磁阀主体的位置开设有通孔，所述顶针穿过所述通孔并延伸至所述减压阀内。

3.根据权利要求2所述的气体燃料发动机的自动补气系统，其特征在于，还包括连接于所述控制模块和开闭控制装置之间的断电延时模块，其用于延迟所述开闭控制装置的断电时间。

4.根据权利要求3所述的气体燃料发动机的自动补气系统，其特征在于，所述断电延时模块为时间继电器，所述时间继电器的输入回路与所述控制模块的信号输出端连接，所述时间继电器的输出回路与所述开闭控制装置的信号输入端连接。

5.根据权利要求3所述的气体燃料发动机的自动补气系统，其特征在于，所述断电延时模块包括定时器模块，其用于设定所述断电延时模块的断电延迟时间。

6.根据权利要求1所述的气体燃料发动机的自动补气系统，其特征在于，所述开闭控制装置为步进电机，所述步进电机通过螺栓安装在所述减压阀的壳体上，所述减压阀的壳体上正对所述步进电机的位置开设有通孔，所述步进电机的输出轴穿过所述通孔并延伸至所述减压阀内。

7.根据权利要求6所述的气体燃料发动机的自动补气系统，其特征在于，还包括转速传感器，其用于检测发动机的转速信息，所述转速传感器与所述控制模块连接。

8.根据权利要求1所述的气体燃料发动机的自动补气系统，其特征在于，所述启动检测模块为发动机启停开关。

9.根据权利要求1-8任一项所述的气体燃料发动机的自动补气系统，其特征在于，所述控制模块为发动机ECU。

10.一种气体燃料发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的气体燃料发动机的自动补气系统。

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