[发明专利]一种多点喷射式气体/双燃料发动机燃气与空气预混装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种气体/双燃料发动机，具体地说是气体/双燃料发动机的进气装置。

背景技术

天然气是一种资源丰富、低碳环保的绿色能源，以天然气作为发动机燃料是能够同时缓解当前能源短缺和环境污染问题的重要技术措施。天然气发动机按照燃料使用方式来划分，主要有两种：单一气体燃料发动机和双燃料发动机。按照天然气供气方式可分为：缸外供气、缸内供气和复合供气方式。缸外供气方式由于对供气系统的要求低，因此应用最为普遍，它又包括单点供气方式和多点喷射方式。对于单点供气方式，通常将文丘里管或比例式机械混合器安装在进气总管上，来控制空气和燃气按照固定的比例供应和混合，虽然单点供气方式具有混合气形成时间长，燃气与空气混合较为均匀，系统结构简单和成本低等优点，但是单点喷射方式无法实现空燃比的精确控制，各缸燃料分配一致性较差，对发动机的工况变化反应较慢，存在扫气损失，发动机污染物排放和热负荷都较高，并容易引起进气管爆燃等问题。而歧管多点燃气喷射方式可以有效缓解上述问题，因此将逐渐替代单点方式。但是试验研究表明，与进气总管单点供气相比，歧管多点燃气喷射方式燃气与空气混合时间短，混合不均匀，随着发动机负荷增加或燃气喷射量的增加，发动机HC排放和排气温度增加较为明显，如果不解决燃料与空气的混合问题将不利于发动机实现节能减排和可靠性的提高。而文丘里管和机械混合器由于其结构尺寸和发动机安装空间限制，在进气歧管上安装非常不便。

发明内容

本发明的目的在于提供气体燃料和空气在进入发动机气缸之前，在进气道内实现充分混合的一种多点喷射式气体/双燃料发动机燃气与空气预混装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种多点喷射式气体/双燃料发动机燃气与空气预混装置，其特征是：包括进气道、外支撑板、中心支撑板、叶片、喷管、导流管，外支撑板的中部设置孔，外支撑板安装在进气道上，外支撑板的孔位于进气道里，孔的形状与进气道截面形状相同，中心支撑板位于孔里，叶片的两端分别安装在外支撑板和中心支撑板上，喷管为拉法尔喷管，拉法尔喷管包括渐缩喷管和渐扩喷管，渐缩喷管的小端设置外螺纹，渐扩喷管的小端设置内螺纹，渐扩喷管通过其内螺纹安装在渐缩喷管小端的外螺纹外，渐缩喷管的小端和渐扩喷管的小端安装在中心支撑板中部的圆孔里，导流管的上端部安装在进气道上，导流管的下端部位于进气道里。

本发明还可以包括：

1、叶片整体呈山脊形结构，自中心支撑板向外支撑板方向成扇形，叶片的脊线两侧加工有倒鱼鳞状小孔，相邻叶片之间形成三角缩口通道，叶片的脊线与外支撑板和内支撑板在同一平面内。

2、渐缩喷管的大端和渐扩喷管的大端的直径不大于中心支撑板外圆直径。

3、渐缩喷管的小端和渐扩喷管的小端均设置腰孔，渐缩喷管的小端位于渐扩喷管的小端里时，两个腰孔重合。

4、导流管的下端部为直管，直管的中心线与进气道的中心线重合，直管的末端封闭，直管的管壁上设置有喷气孔，喷气孔产生的喷气流束方向与进气道的空气来流方向相垂直。

本发明的优势在于：本发明能够有效改善歧管多点喷射式气体/双燃料发动机的燃烧质量，提高发动机燃料经济性，降低发动机尾气排放。

附图说明

图1为本发明的部分等轴视图；

图2为本发明的部分正视图；

图3为本发明的部分侧视图；

图4a为本发明喷管的结构图a，图4b为本发明喷管的结构图b；

图5为本发明的整体装配图；

图6为本发明应用于圆形进气道的部分等轴视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～6，本发明的技术方案是这样实现的，一种多点喷射式气体/双燃料发动机歧管燃气与空气混合装置由外支撑板1、中心支撑板2、叶片3和喷管4构成。其特征是：外支撑板1是厚度为1.5-2毫米的薄钢板，外支撑板1上加工有与进气歧管内腔和进气道入口形状和尺寸相同的孔，这样结构能够保证混合装置有效流通面积满足发动机的进气量要求，该孔在周向方向与叶片3的末端连接，对叶片3起到固定作用，叶片3与外支撑板1之间采用焊接的方式进行连接，外支撑板的外边缘加工有螺栓孔6，外支撑板1的薄金属板结构能够确保混合装置方便的安装在进气歧管与缸盖之间，不会占用过多的发动机安装空间。