[发明专利]一种超低浓度瓦斯气专用发动机

说明书

（一）      技术领域

    本发明涉及一种低浓度瓦斯发动机，特别涉及一种超低浓度瓦斯气专用发动机。

（二）      背景技术

    众所周知，目前市场上现有的低浓度瓦斯发动机必须在浓度15%左右才能达到满功率输出，例如：济南柴油机厂、东营胜利动力机械厂生产的Z12V190型低浓度瓦斯发电机组额定功率500kW，在瓦斯浓度15%以上时，能够达到发电功率500kW,如果瓦斯浓度降到5%，发电功率就会降到150kW以下甚至不能发出功率。

（三）      发明内容

    本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种在甲烷含量5%-15%的超低浓度瓦斯气体下能够满负荷运行的超低浓度瓦斯气专用发动机。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种超低浓度瓦斯气专用发动机，其特征是：包括与发动机气缸进气管相连接的混合气管路，混合气管路内设有混合气控制碟门，混合气管路前端连接增压器，增压器前端连接有瓦斯气管路和空气管路，瓦斯气管路内设有瓦斯气控制碟门，空气管路内设有空气控制蝶门，瓦斯气控制碟门、空气控制蝶门和混合气控制碟门通过燃气空燃比闭环控制系统进行控制。

该超低浓度瓦斯气专用发动机，燃气空燃比闭环控制系统根据瓦斯浓度自动控制三个碟门到合适角度位置，达到最低燃烧5%瓦斯浓度的标准，同时达到发动机持续额定功率输出的要求。增压器的数量为一个或多个，形成单极或多极增压。

本发明的有益效果是：该超低浓度瓦斯气专用发动机，在输入超低浓度瓦斯气体时，能够满负荷运行，并且可靠性高、热转化效率高、排气温度低，为充分利用大量的超低浓度瓦斯气创造了良好的条件。

（四）      附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明超低浓度瓦斯气专用发动机的结构示意图。

图中，1瓦斯气控制碟门，2空气控制蝶门，3混合气控制碟门，4增压器，5燃气空燃比闭环控制系统，6瓦斯气管路，7空气管路，8混合气管路。

（五）      具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

图1中，该超低浓度瓦斯气专用发动机，包括与发动机气缸进气管相连接的混合气管路8，混合气管路8内设有混合气控制碟门3，混合气管路8前端连接增压器4，增压器4前端连接有瓦斯气管路6和空气管路7，瓦斯气管路6内设有瓦斯气控制碟门1，空气管路7内设有空气控制蝶门2，瓦斯气控制碟门1、空气控制蝶门2和混合气控制碟门3通过燃气空燃比闭环控制系统5进行控制。由增压器4代替高浓度（60%以上）瓦斯气发动机上专用的文丘里混合器，瓦斯气控制碟门1与空气控制蝶门2联合调整适应不同浓度瓦斯气（瓦斯浓度大于等于5%）以满足燃烧的需求，混合气控制碟门3控制发动机的转速和功率输出。燃气空燃比闭环控制系统5根据瓦斯浓度自动控制三个碟门到合适角度位置，达到最低燃烧5%瓦斯浓度的标准，同时达到发动机持续额定功率输出的要求。增压器4的数量为一个或多个，一个为单极增压，多个串联后形成多极增压。

工作时，瓦斯气经过瓦斯气控制碟门1，空气经过空气控制碟门2，瓦斯气和空气经过进气管路进入到增压器4，空气与瓦斯气经增压器4混合增压后形成可燃混合气并通过混合气控制碟门3经过发动机进气管进入到气缸内，经火花塞点火爆发后做功，在瓦斯浓度5%-15%范围内波动时，由燃气空燃比闭环控制系统5，根据预先设定的程序，参考氧传感器传回的参考值，给出瓦斯气控制碟门1、空气控制蝶门2和混合气控制碟门3相应的角度位置，从而保证发动机始终处于最佳运行状态，同时燃气空燃比闭环控制系统5还可以根据负载的变化，同时调整三个碟门始终处于最佳运行状态。以Z12V190型500KW超低浓度瓦斯发动机为例，在瓦斯浓度15%以上时能够达到额定功率500kW，在5%瓦斯浓度时，发电功率仍可持续500KW长期运行。