[發明專利]一種軸向進氣的集成式交叉環槽氣體燃料噴射混合裝置

有效

• 申請號: 201710504537.5
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107420207B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 董全;楊晰宇;范立云;宋恩哲;姚崇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06;F02M21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的目的在于提供一種軸向進氣的集成式交叉環槽氣體燃料噴射混合裝置，燃料擴散管包括直管和出氣環槽。氣體燃料經管路輸送到本系統，先經過燃料噴射閥，執行器通過控制對閥芯的控制實現對閥開閉的控制；通過導向銷、壓力平衡孔、壓力平衡槽和穩壓腔能夠保證閥開閉的穩定性，增強系統供氣和斷氣的響應性；通過密封環帶形成的進氣環腔，一方面避免了燃氣干涉，保證了氣路平衡，另一方面減輕了閥座質量，提高了響應速度；通過燃料擴散管空腔結構，使燃料能分布在整個系統中，實現供氣系統供氣的連續性和響應性；通過燃料擴散管環槽結構，使噴出的氣體燃料形成渦流，促進燃料與空氣的混合程度，有利于燃燒，提高系統工作性能。

技術領域

本發明涉及的是一種進氣系統，具體地說是氣體燃料發動機的進氣系統。

背景技術

不斷提高的排放標準和日益嚴峻的能源危機問題對發動機技術提出了新的挑戰，以天然氣為首的許多氣體燃料作為發動機的替代燃料成為了國內外許多科研工作者的研究重點，氣體燃料發動機也成為了廣泛研究的對象。一整套進氣系統，包括從燃料噴射閥到進氣歧管再到氣缸氣閥等諸多部分，燃料和空氣流經的每個部分對于氣體燃料發動機的性能都具有重要意義。對于氣體燃料的噴射，既要求噴射流量大、噴射效率高、供氣充足，同時還要求噴射穩定、響應性好；并且對于氣體燃料和空氣的流動，需要使氣體燃料和空氣在進入到氣缸之前能夠進行充分的混合，以提高燃料燃燒效率節約能源消耗。

為實現燃料供給的高響應性和燃料與空氣的充分混合，許多研究人員在研究了一系列進氣系統，這些系統結構雖然為燃氣供給提供了一種較好的方法，但同時也存在著一些不足。例如：CN106050479A專利“一種燃料噴射發及噴射管結構、安裝布置方法”中介紹了一種發動機燃料噴射發及噴管結構，其特點在于在噴管側壁上開設了許多排噴口，各排噴口交錯分布，在一定成程度上增強了燃料與空氣的混合，但是氣體燃料在從噴口噴出后，在進氣道徑向方向上的氣體濃度會逐漸降低，這也會造成燃料與空氣混合不充分。

發明內容

本發明的目的在于提供供氣量充足、噴射壓力穩定、響應速度快的一種軸向進氣的集成式交叉環槽氣體燃料噴射混合裝置。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種軸向進氣的集成式交叉環槽氣體燃料噴射混合裝置，其特征是：包括燃氣噴射閥、氣罩、燃料擴散管；

所述燃氣噴射閥包括閥體、閥座、電磁鐵、閥芯組合體，閥座固定在閥體下方并與閥體之間形成閥空間，電磁鐵位于閥空間里并與閥體上端固定，電磁鐵里纏繞線圈，閥芯組合體位于閥空間里并設置在電磁鐵下方，所述的閥芯組合體包括銜鐵、彈簧座、底板、閥芯、導向銷，銜鐵、底板、閥芯自上而下布置同時通過緊固螺栓連接在一起，彈簧座位于銜鐵外部并與銜鐵之間形成環形槽，電磁鐵內部設置環形槽，主復位彈簧的兩端分別布置在電磁鐵的環形槽和彈簧座的環形槽內，銜鐵中心處安裝導向銷，導向銷伸入至電磁鐵里，電磁鐵里設置輔復位彈簧，輔復位彈簧的兩端分別接觸電磁鐵和導向銷，導向銷里設置壓力平衡孔，底板上設置壓力平衡槽，閥芯為中空結構，閥芯下方的閥座上設置中心穩壓腔，閥座的外端設置端部穩壓腔，壓力平衡孔、壓力平衡槽、閥芯的中空部分以及中心穩壓腔相通并構成內部空間，閥芯上設置密封環帶，密封環帶形成進氣環腔，閥座上設置出氣環帶，出氣環帶位于進氣環腔下方，出氣環帶下方設置出氣口；

氣罩的首端設置在出氣口下方，氣罩的末端連接燃料擴散管，燃料擴散管位于進氣歧管里，燃料擴散管上設置燃氣噴射孔，燃氣噴射孔包括第一類燃氣噴射孔和第二類燃氣噴射孔，燃料擴散管的直徑呈階躍交替變化，第一類燃氣噴射孔位于燃料擴散管直徑相對小的位置上，第二類燃氣噴射孔位于燃料擴散管直徑相對大的位置上，且第一類燃氣噴射孔和第二類燃氣噴射孔各自成周向布置且互相成90°錯開布置，第一類燃氣噴射孔和第二類燃氣噴射孔均傾斜設置，傾斜方向為發動機進氣方向。

本發明還可以包括：

1、氣罩為漸縮噴管，氣罩的首端截面面積大于其末端截面面積，氣罩的首端和末端兩個端截面軸線互成90°。