[發明專利]內混式大缸徑高氫燃氣發動機

無效

• 申請號: 201310419934.4
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103452651A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李宗立;李冬梅;高緒偉;梁杰輝;趙見祥;劉健;張偉;董玉振
• 申請（專利權）人: 淄博淄柴新能源有限公司
• 主分類號: F02B43/10
• 分類號: F02B43/10;F02D19/02;F02D41/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種發動機，具體涉及一種內混式大缸徑高氫燃氣發動機。

背景技術

隨著我國能源需求的不斷增長以及化石能源的消耗帶來環境壓力的不斷加劇，非傳統能源和可再生能源的開發利用越來越受到重視，各國國家政策大力扶持節能減排，國內外發動機行業都致力于燃氣發動機的開發，天然氣、瓦斯氣、生物質氣等燃氣電機組產品品種也越來越多。

燃氣發電機組的關鍵技術是燃氣供給系統和空燃比控制系統，燃氣供給系統按燃氣與空氣混合方式的不同可分為內混式和預混式兩大類。不管哪種混合方式，燃氣與空氣能否按照正確的空燃比進行充分混合，都是關鍵的問題。

目前市場上的燃氣發動機進氣系統多為預混式。當發動機燃用生物質氣、焦爐煤氣等含氫氣量較高的燃氣時，由于氫氣的燃點較低、燃燒速度較快等性質的影響，發動機極易出現進排氣管回火放炮現象，造成發電機組功率波動，運行不穩定，從而使得高氫燃氣在內燃機領域的利用率降低。另外，還有一種在各缸氣缸蓋進氣支管上安裝電控電磁閥以實現單點噴射的進氣系統，但是這種進氣方式的控制系統較為復雜，并且燃氣與空氣在缸蓋進氣道內混合，并未完全做到在燃燒室內的混合燃燒，仍存在回火隱患。其次，此類發電機多為國外產品，整機成本較高，發動機受電磁閥壽命局限較嚴重。

發明內容

根據以上現有技術中的不足，本發明的目的在于：提供一種進氣系統結構簡單、空燃比控制準確，整機成本低的內混式大缸徑高氫燃氣發動機。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

內混式大缸徑高氫燃氣發動機，包括發動機氣缸蓋，發動機氣缸蓋與進氣系統相接，進氣系統包括進氣管內管和進氣管外管，進氣管內管設于進氣管外管內部，空氣進氣支管和燃氣進氣支管分別并列設在進氣管內管和進氣管外管同側，空氣進氣支管與進氣管內管相通，燃氣進氣支管與進氣管外管相通，空燃比控制系統包括控制器、混合器內管、混合器外管，混合器內管一端設有空氣電動調節閥，混合器外管一端設有燃氣電動調節閥，空氣電動調節閥和燃氣電動調節閥與控制器相連，空燃比控制系統與進氣系統相接。

空氣和燃氣分別通過混合器內管和混合器外管流入，在混合器內管與進氣管內管對接的位置設有空氣電動調節閥，在混合器外管與進氣管外管相對接的位置設有燃氣電動調節閥，控制器可以控制空氣電動調節閥和燃氣電動調節閥的開度來調節空燃比，控制精確，空氣和燃氣分別進入進氣系統的進氣管內管和進氣管外管所圍成的兩個完全獨立的空間，在發動機氣缸外完全相互隔絕，避免了可燃氣體回火、放炮的危險，而且進氣系統僅由簡單的管道結構組成，所需成本較低。

優選地，所述發動機氣缸蓋為四氣門氣缸蓋，氣缸蓋有兩個進氣門和兩個排氣門，兩個進氣門連著各自獨立的進氣道，兩個排氣門先獨立后連體共用一個排氣道，進氣道與排氣道分別設在氣缸蓋兩側，兩個獨立的進氣道可以保證空氣和燃氣進入發動機氣缸前相互隔絕，兩個排氣門共用一個排氣道可以簡化發動機氣缸蓋結構，節省空間及材料。

優選地，所述發動機氣缸蓋的兩個進氣道分別與空氣進氣支管和燃氣進氣支管對接，保證空氣和燃氣進入發動機氣缸前完全隔離。

優選地，所述混合器內管與進氣管內管對接，混合器外管與進氣管外管對接，混合器內管與進氣管內管及空氣進氣支管組成空氣流通通道，混合器外管進氣管外管及燃氣進氣支管與相應的內管外壁便圍成了燃氣流通通道，空氣流通通道與燃氣流通通道完全隔絕。

優選地，所述控制器為PLC控制器，可以通過對空氣電動調節閥和燃氣電動調節閥的開度控制，實現空燃比的精確控制，保證燃氣發動機的正常運行。

優選地，所述進氣系統和空燃比控制系統采用進氣管連接法蘭和混合器連接法蘭連接，保證了進氣系統和空燃比控制系統連接的密封性，避免空氣混入燃氣通道或者燃氣泄漏，消除安全隱患。

優選地，所述空氣電動調節閥和燃氣電動調節閥采用電動蝶閥，控制空氣和燃氣的進氣量。

優選地，所述發動機氣缸蓋上設有溫度傳感器，溫度傳感器與控制器相連，溫度傳感器實時測量發動機氣缸蓋的溫度，并將溫度數據傳輸給控制器，控制器對溫度數據進行分析處理，隨之調節空氣電動調節閥和燃氣電動調節閥的開度，控制空氣和燃氣進氣量。