[实用新型]内混式大缸径高氢燃气发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机，具体涉及一种内混式大缸径高氢燃气发动机。

背景技术

随着我国能源需求的不断增长以及化石能源的消耗带来环境压力的不断加剧，非传统能源和可再生能源的开发利用越来越受到重视，各国国家政策大力扶持节能减排，国内外发动机行业都致力于燃气发动机的开发，天然气、瓦斯气、生物质气等燃气电机组产品品种也越来越多。

燃气发电机组的关键技术是燃气供给系统和空燃比控制系统，燃气供给系统按燃气与空气混合方式的不同可分为内混式和预混式两大类。不管哪种混合方式，燃气与空气能否按照正确的空燃比进行充分混合，都是关键的问题。

目前市场上的燃气发动机进气系统多为预混式。当发动机燃用生物质气、焦炉煤气等含氢气量较高的燃气时，由于氢气的燃点较低、燃烧速度较快等性质的影响，发动机极易出现进排气管回火放炮现象，造成发电机组功率波动，运行不稳定，从而使得高氢燃气在内燃机领域的利用率降低。另外，还有一种在各缸气缸盖进气支管上安装电控电磁阀以实现单点喷射的进气系统，但是这种进气方式的控制系统较为复杂，并且燃气与空气在缸盖进气道内混合，并未完全做到在燃烧室内的混合燃烧，仍存在回火隐患。其次，此类发电机多为国外产品，整机成本较高，发动机受电磁阀寿命局限较严重。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型的目的在于：提供一种进气系统结构简单、空燃比控制准确，整机成本低的内混式大缸径高氢燃气发动机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

内混式大缸径高氢燃气发动机，包括发动机气缸盖，发动机气缸盖与进气系统相接，进气系统包括进气管内管和进气管外管，进气管内管设于进气管外管内部，空气进气支管和燃气进气支管分别并列设在进气管内管和进气管外管同侧，空气进气支管与进气管内管相通，燃气进气支管与进气管外管相通，空燃比控制系统包括控制器、混合器内管、混合器外管，混合器内管一端设有空气电动调节阀，混合器外管一端设有燃气电动调节阀，空气电动调节阀和燃气电动调节阀与控制器相连，空燃比控制系统与进气系统相接。

空气和燃气分别通过混合器内管和混合器外管流入，在混合器内管与进气管内管对接的位置设有空气电动调节阀，在混合器外管与进气管外管相对接的位置设有燃气电动调节阀，控制器可以控制空气电动调节阀和燃气电动调节阀的开度来调节空燃比，控制精确，空气和燃气分别进入进气系统的进气管内管和进气管外管所围成的两个完全独立的空间，在发动机气缸外完全相互隔绝，避免了可燃气体回火、放炮的危险，而且进气系统仅由简单的管道结构组成，所需成本较低。

优选地，所述发动机气缸盖为四气门气缸盖，气缸盖有两个进气门和两个排气门，两个进气门连着各自独立的进气道，两个排气门先独立后连体共用一个排气道，进气道与排气道分别设在气缸盖两侧，两个独立的进气道可以保证空气和燃气进入发动机气缸前相互隔绝，两个排气门共用一个排气道可以简化发动机气缸盖结构，节省空间及材料。

优选地，所述发动机气缸盖的两个进气道分别与空气进气支管和燃气进气支管对接，保证空气和燃气进入发动机气缸前完全隔离。

优选地，所述混合器内管与进气管内管对接，混合器外管与进气管外管对接，混合器内管与进气管内管及空气进气支管组成空气流通通道，混合器外管进气管外管及燃气进气支管与相应的内管外壁便围成了燃气流通通道，空气流通通道与燃气流通通道完全隔绝。

优选地，所述控制器为PLC控制器，可以通过对空气电动调节阀和燃气电动调节阀的开度控制，实现空燃比的精确控制，保证燃气发动机的正常运行。

优选地，所述进气系统和空燃比控制系统采用进气管连接法兰和混合器连接法兰连接，保证了进气系统和空燃比控制系统连接的密封性，避免空气混入燃气通道或者燃气泄漏，消除安全隐患。

优选地，所述空气电动调节阀和燃气电动调节阀采用电动蝶阀，控制空气和燃气的进气量。

优选地，所述发动机气缸盖上设有温度传感器，温度传感器与控制器相连，温度传感器实时测量发动机气缸盖的温度，并将温度数据传输给控制器，控制器对温度数据进行分析处理，随之调节空气电动调节阀和燃气电动调节阀的开度，控制空气和燃气进气量。