CN2407147Y - 车用发动机lpg/柴油双燃料供给装置 - Google Patents

Abstract

一种车用发动机LPG/柴油双燃料供给装置,包括发动机1、油门拉杆2、LPG气量调节及与空气混合装置3、气阀拉杆4、脚踏板5、加气口6、加气管7、组合阀8、LPG钢瓶9、高压输气管10、蒸发调压器11、低压输气管12、总调节阀13、转换开关14、控制器15及转速传感器16,其特征在于,LPG气量调节及与空气混合装置3为双喉管混合器,它装在进气管内,且分别与发动机1、气阀拉杆4及空气滤清器17相连;在脚踏板5与油门拉杆2之间连接有柴油/LPG比例调节装置18。该装置可保证在各种运行条件下发动机都能可靠的以“双燃料”方式运行。

Description

车用发动机LPG/柴油双燃料供给装置

本实用新型涉及一种车用发动机燃料供给装置，特别是涉及一种用柴油作为主燃料和引燃油，引燃LPG气体燃料(作为辅助燃料)从而共同为发动机提供动力的汽车发动机LPG/柴油双燃料供给装置。

燃气汽车是一种清洁型环保型汽车，它不仅可以大幅度地改善汽油、柴油发动机汽车的尾气排放，减轻汽车尾气对人类及大气的污染程度，而且可以改善汽车燃料的能源结构，减少汽车的运行成本及维护费用。燃气汽车是指用天然气、液化石油气、氢气、甲烷等气体燃料提供动力的汽车，本申请中的LPG即为液化石油气。虽然汽油机应用气体燃料在国内外技术已经成熟，而且得到了广泛的应用，但是气体燃料应用于汽车柴油发动机在国内外均未达到广泛使用的程度。特别是针对目前中国市场上大量使用的低水平、高污染的汽车柴油发动机，能否通过较为简洁、可行而又有效的方法明显改善发动机的有害气体排放，尤其是加速时发动机烟度就成为摆在我们面前亟待解决的课题。为此人们进行了积极探索，并提出了一些解决方案，如中国专利98202760公开了一种“车用发动机燃气一柴油双燃料供给装置”，该专利尽管也是一种包括液化石油气一柴油双燃料装置，但它是用少量柴油作为引燃油，以天燃气、液化石油气等气体燃料为主燃料的车用发动机燃气/柴油双燃料供给装置，而这种以液化石油气为主燃料的车用发动机燃气一柴油双燃料供给装置的实现至少在目前是不现实的。

本实用新型的目的在于提供一种以LPG替代部分柴油(仍以柴油为主)，并保证在各种运行条件下发动机都能可靠的以“双燃料”方式运行的车用发动机LPG/柴油双燃料供给装置，以明显改善发动机的有害气体排放，特别是有效降低加速时发动机烟度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种车用发动机LPG/柴油双燃料供给装置，该装置包括发动机1、油门拉杆2、LPG气量调节及与空气混合装置3、气阀拉杆4、脚踏板5、加气口6、加气管7、组合阀8、LPG钢瓶9、高压输气管10、蒸发调压器11、低压输气管12、总调节阀13、转换开关14、控制器15及转速传感器16，其特征在于，所述LPG气量调节及与空气混合装置3为双喉管混合器，它装在进气管内，且分别与发动机1、气阀拉杆4及空气滤清器17相连；在脚踏板5与油门拉杆2之间连接有柴油/LPG比例调节装置18。

所述LPG气量调节及与空气混合装置3包括大喉管31、小喉管32及工况调节阀33，小喉管通过气管34连接于大喉管的前端，且小喉管的出口正好位于大喉管的喉口处，工况调节阀则装在大喉管外部，并与小喉管32、低压输气管12、及气阀拉杆4相连，流经工况调节阀33的LPG和流经空气滤清器17的空气在该混合装置内混合。

所述柴油/LPG比例调节装置18为一近似L形的板状体，其长边端部与气阀拉杆4铰接，短边近端部处开有一排销孔181，通过将油门拉杆2端部的插销插入不同孔中以改变柴油供应量及柴油与LPG的供应比例。

由上述技术方案可见，由于本实用新型将LPG气量调节及与空气混合装置由现有的单喉管改为双喉管，因此可获得最大的负压和最在的气流速度，有利于LPG的吸入及与空气的混合，并减少进气阻力；由于设置了柴油/LPG比例调节装置，因此可根据不同速度按比例改变相同脚踏板位置时柴油的循环供应量，并改变柴油的最大循环供应量，实现在不同工况下，LPG与柴油的比例调节，使发动机能够稳定地以双燃料运行，并且能够恢复发动机纯柴油工作方式。本实用新型还具有结构简单、合理，操作简便，易于实施等特点。本实用新型可用于以柴油作为燃料的交通运输工具，如使用柴油发动机的公共汽车等，它的使用将大幅度地改善柴油发动机汽车的尾气排放，尤其是加速时发动机烟度，以减少汽车尾气对环境的污染。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型的LPG气量调节与空气混合装置的结构剖视图。

图3是本实用新型的柴油/LPG比例调节装置局部放大示意图。

参见图1，本实用新型的车用发动机LPG/柴油双燃料供给装置包括发动机1、油门拉杆2、LPG气量调节及与空气混合装置3、气阀拉杆4、脚踏板5、加气口6、加气管7、组合阀8、LPG钢瓶9、高压输气管10、蒸发调压器11、低压输气管12、总调节阀13、转换开关14、控制器15及转速传感器16。

上述发动机1上设有油量调节手柄101和高压油泵102，油门拉杆2的一端与发动机上的油量调节手柄101相连，另一端与柴油/LPG比例调节装置18相连。

本实用新型的LPG气量调节及与空气混合装置3是经特殊设计的双喉管文丘里混合器，其结构如图2所示，它包括大喉管31、小喉管32及工况调节阀33，小喉管通过气管34连接于大喉管的前端，且小喉管的出口正好位于大喉管的喉口处。工况调节阀33装在双喉管的外部，其入口端与低压输气管12相连，出口端经气管34与小喉管32连通，其旋转阀芯则与气阀拉杆4相连。气管的一端连接于小喉管的喉口处，另一端则与工况调节阀33相通。该混合装置装在发动机进气管内，分别与发动机1、气阀拉杆4及空气滤清器17相连。流经工况调节阀33的LPG和流经空气滤清器17的空气在该混合装置内混合。根据流体力学原理，该结构可使小喉管喉口处获得最大的负压(真空度)和最大的气流速度，将LPG的进气口置于小喉口处可加快LPG的吸入以及与空气的混合。大、小喉口的尺寸与发动机的排量及功率、转速等参数有关，其几何形状则设计为两头大，中间小的双圆锥形。以充分减小进气阻力。

发动机在双燃料状态，由于部分柴油将被LPG替代，而且替代量将随发动机负荷的增大而增大，因此，需要改变和限制柴油供应量。柴油量的调节是通过柴油/LPG比例调节装置18来实现的。该装置结构如图3所示，它是一个近似L形的板状体，其长边端部与气阀拉杆4铰接，短边近端部处开有一排销孔181，通过将油门拉杆2端部的插销插入不同孔中以改变柴油供应量及柴油与LPG的供应比例，其直角处则通过转轴182与脚踏板5相连。该装置随脚踏板5的运动而转动，从而带动油门拉杆2及气阀拉杆4移动，改变油门拉杆2与柴油/LPG比例调节装置18的连接孔位置，可以：(1)按比例改变相同脚踏板位置时柴油的循环供油量，(2)改变柴油的最大循环供油量(相当于改变了高压油泵调速器高速限位螺钉的拧入深度)。

LPG气量调节通过与气阀拉杆4相连的LPG气量调节及与空气混合装置3来实现的。在通过油门拉杆2拉动油量调节手柄101的同时，气阀拉杆4也同步拉动工况调节阀33旋转，从而改变被吸入到混合器中的LPG量，保证LPG的供应量随发动机负荷同步增加。实现在不同工况下，LPG与柴油的比例调节。

本实用新型在保持原有柴油机供油系统基本不变的基础上增设了一套LPG燃料供应系统，它包括LPG钢瓶9，钢瓶上装有加气管7，加气管端部设有加气口6，加气管另一端与装在钢瓶进气口的组合阀8相连，该组合阀包括限流阀、安全阀、超流阀及单向截止阀，给合阀上还连接有高压输气管10，高压输气管另一端与蒸发调压器11相连，该蒸发调压器为膜片式二级减压LPG专用蒸发调压器，蒸发调压器输出端连接有低压输气管12，输气管上装有总调节阀13，它是一种可调节的机械闸阀，蒸发调压器上还连接有转换开关14及控制器15，它们均选用市售产品，控制器另一端与装在发动机上的转速传感器16相连。液态LPG从储气钢瓶9经组合阀8进入蒸发调压器11减压、汽化，由于蒸发调压器低压室与LPG气量调节及与空气混合装置3喉口处存在一定的负压(真空度)，气态LPG经总调节阀13及工况调节阀33被吸入专用混合装置3中与空气混合，替代部分柴油进入气缸参与工作。

参照图1～3对本实用新型工作原理说明如下：

启动及怠速工况时，此时发动机转速较低，控制器15接受转速传感器16传来的转速信号，并根据这一转速信号控制转换开关14使得发动机以“纯柴油”方式工作，其工作原理同普通柴油发动机一样，发动机曲轴转动时，带动柴油高压油泵向发动机各气缸顺序供给柴油，柴油被压燃，汽缸内压力、温度上升后膨胀做功，迫使活塞移动并且带动发动机曲轴旋转向外输出功率。

当发动机加速时，随着发动机转速的升高，当其转速超过设定的控制器的工作转速时，控制器15则控制转换开关14动作，接通蒸发调压器11上的电磁阀，此时LPG经钢瓶9、组合阀8、高压输气管10、蒸发调压器11、总调节阀13、LPG气量调节装置及与空气混合装置3供给发动机，此时发动机以“双燃料”方式工作。随着脚踏板5的下踩，发动机转速不断升高，向发动机供应的柴油量和LPG量不断增加，以满足发动机不同工况的需要。

当发动机转速超过额定转速并达到控制器15的最高工作转速时，控制器15接受来自转速传感器16传来的转速信号，产生动作，使得蒸发调压器11上的电磁阀动作，切断LPG的供应，以此限止发动机的最高转速，达到发动机超速保护的目的。

Claims (3)

1、一种车用发动机LPG/柴油双燃料供给装置，包括发动机(1)、油门拉杆(2)、LPG气量调节及与空气混合装置(3)、气阀拉杆(4)、脚踏板(5)、加气口(6)、加气管(7)、组合阀(8)、LPG钢瓶(9)、高压输气管(10)、蒸发调压器(11)、低压输气管(12)、总调节阀(13)、转换开关(14)、控制器(15)及转速传感器(16)，其特征在于，所述LPG气量调节及与空气混合装置(3)为双喉管混合器，它装在进气管内，且分别与发动机(1)、气阀拉杆(4)及空气滤清器(17)相连；在脚踏板(5)与油门拉杆(2)之间连接有柴油/LPG比例调节装置(18)。

2、根据权利要求1所述的车用发动机LPG/柴油双燃料供给装置，其特征在于，所述LPG气量调节及与空气混合装置(3)包括大喉管(31)和小喉管(32)及工况调节阀(33)，小喉管通过气管(34)连接于大喉管的前端，且小喉管的出口正好位于大喉管的喉口处，工况调节阀则装在大喉管外部，并与小喉管(32)、低压输气管(12)、及气阀拉杆(4)相连，流经工况调节阀(33)的LPG和流经空气滤清器(17)的空气在该混合装置内混合。

3、根据权利要求1所述的车用发动机LPG/柴油双燃料供给装置，其特征在于，所述柴油/LPG比例调节装置(18)为一近似L形的板状体，其长边端部与气阀拉杆(4)铰接，短边近端部处开有一排销孔(181)，通过将油门拉杆(2)端部的插销插入不同孔中以改变柴油供应量及柴油与LPG的供应比例。

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