[發明專利]天然氣發動機

無效

• 申請號: 200710055614.X
• 申請日: 2007-05-10
• 公開（公告）號: CN101302961A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 竇慧莉;杜喜云;閆濤;李鵬;吳世友;張慧英;王偉;劉東航;崔勇
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車集團公司
• 主分類號: F02B43/10
• 分類號: F02B43/10;F02M21/02;F02B29/04;F02F1/24;F02B23/08;F02F5/00;F01N3/28
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 王薇

技術領域：

本發明涉及一種天然氣發動機，特別是一種多點電控噴射稀燃天然氣發動機。

背景技術：

隨著能源短缺和環境污染問題的日益嚴重，天然氣發動機以其良好的能源替代性和排放特性在國內推廣應用。所以有很多的研究開發轉向如何利用天然氣資源，用天然氣作發動機的燃料。一般開發采用機械混合器式的天然氣發動機較多，這些發動機排放水平較低，動力性較差。電控發動機主要采用單點集中噴射方式，在發動機的進氣歧管上布置混合器，采用幾個噴氣嘴將天然氣噴進混合器，空氣和天然氣在此混合后沿進氣歧管流入氣缸。與多點電控發動機相比，這種發動機的動態響應較差，發動機燃料消耗率高。發動機較難滿足歐III以上排放要求。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種天然氣發動機，是一種多點順序噴射電控天然氣發動機，其為高性能、低排放、高可靠性的多點電控順序噴射天然氣發動機。

本發明的技術方案是這樣實現的：天然氣發動機，其特征在于：多點順序噴射電控系統搭載在發動機上：氣軌布置在進氣歧管上，氣軌與進氣歧管間采用密封膠圈密封，六個噴氣嘴布置在氣軌上，天然氣溫度傳感器和壓力傳感器安裝在氣軌上，進氣溫度傳感器和進氣壓力傳感器布置在進氣歧管上，轉速傳感器安裝在飛輪殼上，從飛輪取轉速信號，相位傳感器安裝在飛輪殼正對凸輪軸正時齒輪處，水溫傳感器布置在出水管上，排溫傳感器安裝在排氣管上；線性氧傳感器安裝在排氣總管上；點火線圈固定在氣缸體上的點火線圈支架上；火花塞安裝在氣缸蓋上，高壓線一端連接點火線圈，一端連接火花塞；高壓線支架安裝在氣缸體上，固定高壓線；線束固定在發動機上，用相應的線束夾固定；電子節氣門安裝在進氣歧管進口處；ECU、天然氣濾清器和減壓器布置在整車駕駛室內或發動機機艙內。

水冷中間殼增壓器連接在排氣管和排氣總管之間，其進水管一端布置在發動機的水套高壓端，另一端與增壓器連接，其回水管一端布置在發動機出水管上，另一端與增壓器連接。

進氣歧管在噴氣嘴孔的連接處安裝了一個銅制套管，套管過盈壓入進氣歧管，通過一直徑為φ8～10mm的天然氣導向管將天然氣噴到進氣門口處。

氣缸蓋上鑄造六個火花塞孔。

燃燒室為盆型，燃燒室外徑64～66mm，深度25～27mm，底部圓角R7～8mm，燃燒室喉口倒角為R2mm，壓縮比12。

活塞上設有專用的活塞環，活塞環包括有氣環和油環，其中氣環為梯形結構，油環的刮油刃寬度L減小35％。

本發明的積極效果是：該天然氣發動機保持了原柴油機的動力性，排放達到歐3標準要求。控制方法通過分區控制空燃比實現缸內有效控制NOx排放，同時采用氧化催化器降低HC及CO排放；在歐III排放法規的NOx控制區使過量空氣系數達到1.4～1.58，在非排放控制區的低速大負荷區域，過量空氣系數控制在1.2左右。

附圖說明：

圖1為多點順序噴射電控系統在發動機上的搭載圖；

圖2為帶有天然氣導入通道的進氣歧管；

圖3為鑄造火花塞孔的氣缸蓋示意圖；

圖4為盆型燃燒室；

圖5為專用活塞環；

圖6為分區控制空燃比的排放控制方法。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明做進一步的描述：

如圖1所示，天然氣發動機，其特征在于：是一種多點順序噴射電控天然氣發動機，電控系統搭載在發動機上，氣軌9布置在進氣歧管8上，氣軌與進氣歧管之間采用密封膠圈密封，六個噴氣嘴10布置在氣軌9上，天然氣溫度傳感器13和壓力傳感器15安裝在氣軌9上，進氣溫度傳感器11和進氣壓力傳感器14布置在進氣歧管8上，轉速傳感器8安裝在飛輪殼上，從飛輪取轉速信號，相位傳感器1安裝在飛輪殼正對凸輪軸正時齒輪處，水溫傳感器5布置在出水管上，排溫傳感器2安裝在排氣管上；線性氧傳感器16安裝在排氣總管上。點火線圈21固定在氣缸體上的點火線圈支架14上。火花塞17安裝在氣缸蓋上，高壓線18一端連接點火線圈21，一端連接火花塞17。高壓線支架20安裝在氣缸體上，固定高壓線18。線束19固定在發動機上，用相應的線束夾固定。電子節氣門12安裝在進氣歧管進口處。ECU、天然氣濾清器和減壓器布置在整車駕駛室內或發動機機艙內。

水冷中間殼增壓器3連接在排氣管和排氣總管之間。其進水管7一端布置在發動機的水套高壓端，另一端與增壓器連接。其回水管4一端布置在發動機出水管上，另一端與增壓器連接，使增壓器得到足夠的冷卻水，保證增壓器可靠工作。