[發(fā)明專利]一種大功率燃氣發(fā)動機預燃室進氣單向閥

在審

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• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111306328A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 周捍東
• 申請（專利權）人: 四川華氣動力有限責任公司
• 主分類號: F16K15/04
• 分類號: F16K15/04;F02M35/10;F16K27/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

本發(fā)明涉及燃氣發(fā)動機技術領域，具體涉及一種大功率燃氣發(fā)動機預燃室進氣單向閥；所采用的技術方案是：一種大功率燃氣發(fā)動機預燃室進氣單向閥，包括閥體，所述閥體內設有進氣道、出氣道、閥芯和閥芯孔，所述閥芯為球形；所述閥芯孔內徑與閥芯外徑適配，所述閥芯孔側壁設有若干通槽，所述通槽連通閥芯孔的兩端。本發(fā)明在進氣的過程中閥芯在燃氣壓力的推動下運動，由閥芯相對于通槽槽口移動，去除閥芯上及閥芯孔孔壁上附著的燃氣燃燒產(chǎn)物，以使進氣單向閥能夠正常工作，確保安全，因此本發(fā)明具有結構簡單、可靠性高、安全性高的特點。

技術領域

本發(fā)明涉及燃氣發(fā)動機技術領域，具體涉及一種大功率燃氣發(fā)動機預燃室進氣單向閥。

背景技術

燃氣發(fā)動機通常采用天然氣、垃圾處理氣、煤礦瓦斯氣及生物質氣等為燃料，與普通燃油發(fā)動機相比具有節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保、可再生(生物質氣)等特點，因此得到了越來越廣泛的運用；但這些燃氣有成分復雜、焦油、粉塵、含腐蝕性成分等特點，技術上對燃氣發(fā)動機進氣系統(tǒng)要求高。燃氣發(fā)動機燃氣由氣源瓶釋放出后，依次經(jīng)過高壓切斷閥、穩(wěn)壓器、燃氣濾清器、熱交換器、燃氣節(jié)溫器和計量閥后，再和經(jīng)加壓后的空氣一起在混合器內混合后，經(jīng)過節(jié)氣門送入燃燒室內。

目前，通常采用稀薄燃燒技術以提高燃氣發(fā)動機的功率，尤其是大功率燃氣發(fā)動機。其中，稀薄燃燒技術是通過提供過量的空氣，使燃料更加充分地與空氣混合達到完全燃燒目的并降低缸內進氣溫度，從而達到提高熱效率、減少氮氧化物的排放、降低發(fā)動機機械負載等目的。預燃室進氣單向閥是稀薄燃燒技術重要零部件。

但是過于稀薄的混合器將造成點火困難，甚至發(fā)生缺火現(xiàn)象，成為了擴大稀薄燃燒的主要障礙。現(xiàn)有解決稀薄燃燒點火問題的主要手段是通過預燃室點火。預燃室需要單獨的燃氣供氣系統(tǒng)，預燃室的進氣控制多種方式，包括機械凸輪控制、電磁閥控制、單向閥等。機械凸輪驅動氣門控制：結構復雜，控制粗放，無法隨內燃機工況進行精確控制；電磁閥控制：能夠通過ECU實現(xiàn)精確控制，但結構和控制系統(tǒng)復雜，電磁閥可靠性差；單向閥控制：燃氣燃燒產(chǎn)生的產(chǎn)物附著在閥芯上，容易造成單向閥關閉不嚴或閥芯卡死，而導致預燃室的高溫氣回流至預燃室供氣系統(tǒng)，存在極大的安全隱患。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有大功率燃氣發(fā)動機預燃室進氣單向閥容易出現(xiàn)關閉不嚴的技術問題，本發(fā)明提供了一種大功率燃氣發(fā)動機預燃室進氣單向閥，進氣單向閥的閥芯能夠自清潔，以確保進氣單向閥正常工作，具有結構簡單、可靠性高、安全性高的特點。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種大功率燃氣發(fā)動機預燃室進氣單向閥，包括閥體，所述閥體內設有進氣道、出氣道、閥芯和閥芯孔，所述閥芯為球形；所述閥芯孔內徑與閥芯外徑適配，所述閥芯孔側壁設有若干通槽，所述通槽連通閥芯孔的兩端。

本發(fā)明使用時，當發(fā)動機活塞處于進氣沖程，氣缸內壓力較低，燃氣關斷閥開啟，閥芯在燃氣壓力作用下向出氣道進氣端移動；此時單向閥打開，燃氣通過出氣道進入預燃室。燃氣供氣完成后，燃氣關斷閥關閉，氣缸內壓力升高，缸內混合氣推動閥芯向進氣道出氣端移動，此時單向閥關閉，以防止氣缸內混合氣回流至供氣系統(tǒng)。而閥芯是球體，在進氣的過程中閥芯在燃氣壓力的推動下運動，由閥芯相對于通槽槽口移動，去除閥芯上及閥芯孔孔壁上附著的燃氣燃燒產(chǎn)物，以使進氣單向閥能夠正常工作，確保安全。

可選的，所述通槽沿閥芯孔長度方向傾斜設置，以使燃氣在流經(jīng)通槽時形成旋流繼而推動閥芯旋轉，進一步防止閥芯卡死。通過閥芯的旋轉，確保將附著在閥芯和閥芯孔孔壁的燃氣燃燒產(chǎn)物清除干凈的同時，也使閥芯磨損均勻，提高單向閥的使用壽命。

優(yōu)選的，所述通槽沿閥芯孔長度方向螺旋設置，以使燃氣在流經(jīng)通槽時形成旋流繼而推動閥芯旋轉，進一步防止閥芯卡死。通過閥芯的旋轉，進一步確保將附著在閥芯和閥芯孔孔壁的燃氣燃燒產(chǎn)物清除干凈的同時，也使閥芯磨損均勻，提高單向閥的使用壽命。