[发明专利]燃气内燃发动机气压变送系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域,具体是指燃气内燃发动机气压变送系统。

背景技术

公知的燃气发动机，主要由燃烧室、燃气透平、燃料/空气喷管、点火器等组成，与传统的活塞发动机比较，具有结构简单，单位功率重量比轻，输出功率大的优点，广泛用于船舶（以军用作战舰艇为主）、车辆、发动机组等。随着内燃机技术的发展，人类不断追求提高能源热效率，采用了涡轮增压器，利用涡轮的部分输出功率作涡轮增压器动力，内燃机做功后排放的尾气能量推动涡轮增压器,将大量空气压送进气缸或燃烧室，提高进气压力增加空气密度，达到提高热效率的目的。但是，采用涡轮增压器由于内燃机进气压力属负反馈方式，进入气缸的气体压力不可调节，导致工作状况容易波动；其次，涡轮增压器是内燃机作功后排放的尾气产生的推力，推动涡轮增压器工作，气流产生阻力，排放速度较慢，所以尾气排放温度仍然较高；再者，涡轮增压器以及进排气门等机械部件高温状态下长时间工作，容易磨损，造成维护成本增加。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种能有效降低尾气排放温度且提升燃气发动机热效率的燃气内燃发动机气压变送系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

燃气内燃发动机气压变送系统，包括用于将空气与燃气混合均匀的空燃比混合器，所述空燃比混合器的进气端分别与燃气管以及空气管的气体输出端连接，其特征在于：所述燃气内燃发动机气压变送系统还包括用于调节气体压力的气压变送单元，空燃比混合器的气体输出端与气压变送单元的进气端密封连接，气压变送单元的出气端与燃气内燃机的气缸连接。燃气和空气混合成混合气后，本发明采用气压变送单元调节混合气体压力，将大量混合气体压送进内燃机的气缸，燃气和空气相互碰撞混合交换能量，气缸内压强上升，同时热效率提升的目的；同时，本发明未采用涡轮增压器，内燃机做功后排放的尾气不会因涡轮增压器工作推力而产生阻力，排放速度增快，温度进一步降低，最终降低尾气排放温度。

作为本发明的一种优选方案，所述气压变送单元设置有通过变频器调节气体压力的燃气压缩机。燃气压缩机将低压气体提升为高压，变频器能提供精确的速度控制，对空气与燃气混合后的混合气体进行运行速度控制，比原来的定速运行更加控制准确与节能，大大提高工作效率。

做为本发明的一种改进，所述燃气管设有用于调控燃气流量的燃气阀编码控制器。

做为本发明的另一种改进，所述空气管设有用于调控燃气流量的空气阀编码控制器。

在燃气管和/或空气管设置编码控制器，编码控制器控制燃气管和/或空气管线路的接通、关闭、延时关闭或多种不同流量档位,控制精度高。根据发动机燃烧理论，空燃比为23：1时，燃烧最充分，氧化氮浓度最低，本发明通过燃气阀编码控制和/或器空气阀编码控制器供给燃气与空气定比例关系的进气的流量，燃烧室混合气体充分燃烧，提高燃烧效率。

作为本发明的再一个改进，所述燃气内燃发动机气压变送系统还包括终端控制系统，终端控制系统分别与燃气阀编码控制器、空气阀编码控制器、空燃比混合器、气压变送单元通信连接，所述燃气阀编码控制器、空气阀编码控制器、空燃比混合器、气压变送单元将各自的工作状态数据均实时的传送至终端控制系统，终端控制系统对接收到的工作状态数据实时监控与显示。操作人员通过对工作状态数据的分析，以及根据燃气内燃机的工作状况，调节各个进气端的气体流量，工作效率更高，集成度也更高。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1、本发明采用气压变送单元调节气体压力，将大量混合气体压送进内燃机的气缸，燃气和空气相互碰撞混合交换能量，气缸内压强上升，平均温度降低，同时热效率提升。

2、本发明通过电子变频技术取代传统机械涡轮增压技术、提高进气压力的手段实现内燃机最佳工况，内燃机做功后排放的尾气不会因涡轮增压器工作推力而产生阻力，排放速度增快，温度进一步降低，最终降低尾气排放温度。

3、本发明通过燃气阀编码控制器和/或空气阀编码控制器供给燃气与空气定比例关系的进气的流量，燃烧室混合气体充分燃烧，提高燃烧效率，热效率高。

4、终端控制系统对相关控制机构的参数实时监控，根据燃气内燃机的工作状况，调节各个进气端的气体流量，工作效率更高，集成度也更高。

附图说明

图1是本发明燃气内燃发动机气压变送系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例