專(zhuān)利名稱(chēng)：降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的方法及其裝置的結(jié)構(gòu)改良。
背景技術(shù)：
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)具有綠色發(fā)動(dòng)機(jī)之稱(chēng)，其CO排放量比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)減少90％以上，HC排放量減少70％以上。盡管如此，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)仍然存在排放的尾氣中辛烷等物質(zhì)含量高的缺點(diǎn)。為了提高天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并且減少環(huán)境污染，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索，提出了多種多樣的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)方案。
例如，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)(申請(qǐng)?zhí)朇N00219294.2)，包括機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、進(jìn)、排氣系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)和磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征是所述的燃料供給系統(tǒng)為管道連接的進(jìn)氣閥、減壓閥、穩(wěn)壓罐、調(diào)壓閥、穩(wěn)壓閥，經(jīng)混合器與進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣總管連接進(jìn)入氣缸內(nèi)的燃燒室，由磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。該方案對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，在一定程度上提高了電機(jī)的工作性能。還有人試圖通過(guò)提高混合氣體的均勻度，從而使得天然氣燃燒充分，降低排污量。例如，有人申請(qǐng)了名為天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)混合器(申請(qǐng)?zhí)朇N02276489.5)的專(zhuān)利，其特征在于將混合器型腔安裝在混合器體內(nèi)，管接頭固定在混合器體上；節(jié)氣門(mén)桿插在混合器內(nèi)腔中，節(jié)氣桿與節(jié)氣門(mén)連接。
上述方案雖然在一定程度上能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，但是由于采用的仍然是空氣和天然的簡(jiǎn)單混合，并沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題，排出的氣體中仍然含有較多的廢氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的天然氣燃燒不夠充分，發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣中辛烷等物質(zhì)含量較高，容易對(duì)環(huán)境造成污染，天然氣的利用效率不高等的技術(shù)問(wèn)題；提供了一種能夠有效降低尾氣中辛烷等物質(zhì)的含量，使得天然氣燃燒充分，有效提高利用率的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的方法，以及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。
本發(fā)明還有一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)不甚合理，在使用過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，混合氣體的比例難以控制等的技術(shù)問(wèn)題；提供了一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各部分氣體混合均勻且計(jì)量準(zhǔn)確的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置。
本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的方法，其特征在于，將天然氣、凈化后的空氣，以及汽化的汽油相互混合均勻，形成混合氣體，然后通過(guò)進(jìn)氣管輸入至汽缸點(diǎn)火燃燒，并且所述的汽油占整個(gè)混合氣體的比例為3wt％～8wt％。
這里的三種氣體可以?xún)蓛苫旌暇鶆蚝笤儆诹硪环N混合，也可以同時(shí)將三者進(jìn)行同時(shí)混合。
本發(fā)明創(chuàng)造性地在混合氣體中加入了汽油，由于天然氣和汽油具有不同的燃燒溫度，在進(jìn)入汽缸時(shí)汽油可以帶動(dòng)天然氣的燃燒，起到助燃的作用。從而有效地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的高辛烷值，有效地提高了天然氣的利用率，不僅降低了使用成本，節(jié)約能源，而且能夠防止環(huán)境污染。
作為優(yōu)選，所述汽油的優(yōu)化比例為4wt％～6wt％。這里的汽油含量根據(jù)不同的天然氣以及汽油可以作適量的調(diào)整。
為了將上述方法應(yīng)用到天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，采用下述降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置，包括混合器，與混合器相連的天然氣通道和空氣通道，混合器通過(guò)進(jìn)氣管與汽缸相連，天然氣通道和空氣通道連接在控制盒上，在其特征在于，所述的進(jìn)氣管上還連接有汽油通道，汽油通道的電動(dòng)油泵與控制盒相連，電動(dòng)油泵的輸入端與汽油存儲(chǔ)裝置相連，輸出端通過(guò)噴油器與進(jìn)氣管相連。
本裝置創(chuàng)造性地在原有的發(fā)動(dòng)機(jī)中設(shè)置了用于在混合氣體中加入汽油的汽油通道?？刂坪型ㄟ^(guò)電動(dòng)油泵控制汽油通道的工作，并由噴油器將汽油混合在天然氣和空氣的混合氣體中。噴油器將液態(tài)的汽油以小液滴的形式噴入進(jìn)氣管。
為了對(duì)汽缸內(nèi)的燃燒狀況作實(shí)時(shí)的監(jiān)控和調(diào)整，作為優(yōu)選，所述的汽缸通過(guò)氧傳感器將反饋信號(hào)傳輸至ECU，所述的ECU與天然氣通道相連。氧傳感器和ECU與在汽缸和天然氣通道之間形成一個(gè)閉合的反饋通道。
作為優(yōu)選，所述的天然氣通道包括高壓天然氣存儲(chǔ)裝置，與高壓天然氣存儲(chǔ)裝置相連的充氣閥，所述的充氣閥通過(guò)電磁閥與減壓閥相連，減壓閥通過(guò)功率閥與混合器相連。
作為優(yōu)選，所述的空氣通道包括與外界相連的空氣過(guò)濾裝置，與空氣過(guò)濾裝置相連的空氣流量傳感器，所述空氣流量傳感器與混合器相連。
作為優(yōu)選，所述的控制盒通過(guò)電磁閥控制天然氣通道動(dòng)作。
此外，作為優(yōu)選，所述的控制盒通過(guò)空氣過(guò)濾裝置控制空氣通道動(dòng)作。上述的三個(gè)通道，即天然氣通道，空氣通道和汽油通道相互協(xié)調(diào)地在控制盒的控制下工作。
因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.在混合氣體中加入了適量的汽油，能夠有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中辛烷等物質(zhì)的含量，使得天然氣燃燒充分，有效提高利用率，降低使用成本，避免環(huán)境污染；2.設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各部分氣體混合均勻且計(jì)量準(zhǔn)確；3.通過(guò)反饋通道能夠?qū)ζ變?nèi)的燃燒狀況作實(shí)時(shí)的監(jiān)控和調(diào)整。


附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)框圖。
圖中，混合器1、進(jìn)氣管2、汽缸3、控制盒4、電動(dòng)油泵5、汽油存儲(chǔ)裝置6、噴油器7、氧傳感器8、高壓天然氣存儲(chǔ)裝置9、充氣閥10、電磁閥11、減壓閥12、功率閥13、空氣過(guò)濾裝置14、空氣流量傳感器15。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
實(shí)施例降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的方法，將天然氣、凈化后的空氣，以及汽化的汽油相互混合均勻，形成混合氣體，然后通過(guò)進(jìn)氣管輸入至汽缸點(diǎn)火燃燒，并且所述的汽油占整個(gè)混合氣體的比例為5wt％。
如圖1所示，為了將上述方法應(yīng)用到天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，采用下述降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置，包括混合器1，與混合器1相連的天然氣通道、空氣通道和汽油通道?；旌掀?通過(guò)進(jìn)氣管2與汽缸3相連，天然氣通道和空氣通道連接在控制盒4上。
汽油通道連接在進(jìn)氣管2上，汽油通道的電動(dòng)油泵5與控制盒4相連，電動(dòng)油泵5的輸入端與汽油存儲(chǔ)裝置6相連，輸出端通過(guò)噴油器7與進(jìn)氣管2相連。汽缸3通過(guò)氧傳感器8將反饋信號(hào)傳輸至ECU，所述的ECU與天然氣通道相連。
天然氣通道包括高壓天然氣存儲(chǔ)裝置9，與高壓天然氣存儲(chǔ)裝置9相連的充氣閥10，所述的充氣閥10通過(guò)電磁閥11與減壓閥12相連，減壓閥12通過(guò)功率閥13與混合器1相連。控制盒1通過(guò)電磁閥11控制天然氣通道動(dòng)作。
空氣通道包括與外界相連的空氣過(guò)濾裝置14，與空氣過(guò)濾裝置14相連的空氣流量傳感器15，所述空氣流量傳感器15與混合器1相連?？刂坪?通過(guò)空氣過(guò)濾裝置14控制空氣通道動(dòng)作。
在工作時(shí)，被壓縮的高壓天然氣通過(guò)天然氣通道計(jì)量、降壓后輸入至混合器中；外界的空氣通過(guò)空氣通道過(guò)濾、計(jì)量后輸入至混合器中。天然氣和空氣在混合器中先混合均勻，然后輸入到進(jìn)氣管。在進(jìn)氣管上連接有汽油通道，汽油通道將汽油計(jì)量，并由噴油器形成小液滴與空氣和天然氣混合，并輸入至汽缸。在汽缸內(nèi)由點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃后燃燒形成動(dòng)力。在汽缸上連接有用于監(jiān)測(cè)的反饋回路。反饋回路將汽缸內(nèi)的狀況與預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)分析后，通知控制盒調(diào)整混合氣體的比例，從而使整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)處于較好的運(yùn)行工況。
由于本發(fā)明涉及到的關(guān)于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的具體工作部分與現(xiàn)有技術(shù)大致類(lèi)同，本文不作贅述。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了混合器1、進(jìn)氣管2、汽缸3、控制盒4、電動(dòng)油泵5、汽油存儲(chǔ)裝置6、噴油器7、氧傳感器8、高壓天然氣存儲(chǔ)裝置9、充氣閥10、電磁閥11、減壓閥12、功率閥13、空氣過(guò)濾裝置14、空氣流量傳感器15等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的方法，其特征在于，將天然氣、凈化后的空氣，以及汽化的汽油相互混合均勻，形成混合氣體，然后通過(guò)進(jìn)氣管輸入至汽缸點(diǎn)火燃燒，并且所述的汽油占整個(gè)混合氣體的比例為3wt％～8wt％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的方法，其特征是在所述汽油的優(yōu)化比例為4wt％～6wt％。
3.一種降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置，包括混合器(1)，與混合器(1)相連的天然氣通道和空氣通道，混合器(1)通過(guò)進(jìn)氣管(2)與汽缸(3)相連，天然氣通道和空氣通道連接在控制盒(4)上，在其特征在于，所述的進(jìn)氣管(2)上還連接有汽油通道，汽油通道的電動(dòng)油泵(5)與控制盒(4)相連，電動(dòng)油泵(5)的輸入端與汽油存儲(chǔ)裝置(6)相連，輸出端通過(guò)噴油器(7)與進(jìn)氣管(2)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置，在其特征在于，所述的汽缸(3)通過(guò)氧傳感器(8)將反饋信號(hào)傳輸至ECU，所述的ECU與天然氣通道相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置，在其特征在于，所述的天然氣通道包括高壓天然氣存儲(chǔ)裝置(9)，與高壓天然氣存儲(chǔ)裝置(9)相連的充氣閥(10)，所述的充氣閥(10)通過(guò)電磁閥(11)與減壓閥(12)相連，減壓閥(12)通過(guò)功率閥(13)與混合器(1)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置，在其特征在于，所述的空氣通道包括與外界相連的空氣過(guò)濾裝置(14)，與空氣過(guò)濾裝置(14)相連的空氣流量傳感器(15)，所述空氣流量傳感器(15)與混合器(1)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置，在其特征在于，所述的控制盒(1)通過(guò)電磁閥(11)控制天然氣通道動(dòng)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的裝置，在其特征在于，所述的控制盒(1)通過(guò)空氣過(guò)濾裝置(14)控制空氣通道動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低發(fā)動(dòng)機(jī)高辛烷值的方法及其裝置的結(jié)構(gòu)改良。將天然氣、凈化后的空氣，以及汽化的汽油相互混合均勻，形成混合氣體，然后通過(guò)進(jìn)氣管輸入至汽缸點(diǎn)火燃燒，并且所述的汽油占整個(gè)混合氣體的比例為3wt％～8wt％。該裝置包括混合器，與混合器相連的天然氣通道和空氣通道，混合器通過(guò)進(jìn)氣管與汽缸相連，天然氣通道和空氣通道連接在控制盒上，進(jìn)氣管上還連接有汽油通道，汽油通道的電動(dòng)油泵與控制盒相連，電動(dòng)油泵的輸入端與汽油存儲(chǔ)裝置相連，輸出端通過(guò)噴油器與進(jìn)氣管相連。在混合氣體中加入了適量的汽油，有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中辛烷等物質(zhì)的含量；氣體混合均勻且計(jì)量準(zhǔn)確；反饋通道能夠?qū)ζ變?nèi)的燃燒狀況作實(shí)時(shí)的監(jiān)控和調(diào)整。
文檔編號(hào)F02M21/04GK101029612SQ20061004967
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者黃金火, 黃濤, 黃浩 申請(qǐng)人:黃金火, 黃濤, 黃浩