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天然氣發(fā)動機的制作方法

文檔序號:5229970閱讀:134來源:國知局
專利名稱:天然氣發(fā)動機的制作方法
技術領域
本實用新型屬于燃氣發(fā)動機技術領域,特指一種天然氣發(fā)動機。
技術背景
石油短缺和生態(tài)惡化是目前人類面臨的主要問題,能源短缺將直 接影響各國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,而環(huán)境污染則直接影響人類的健康和生 存,天然氣是當今世界能源的三大支柱,據(jù)研究資料顯示,世界已探 明的石油儲量,還可支撐70年左右,而天然氣儲量,可供開采200年左 右。
天然氣是一種潔凈的能源,主要成分是甲烷,燃燒后的主要成分
為水和二氧化碳,其產生的溫室氣體只有煤炭的l/2、石油的2/3。 天然氣汽車是以天然氣為燃料的汽車,近年來,天然氣汽車在全球發(fā) 展很快,在應用與運營方面很成功,天然氣汽車是一種理想的低污染 車,它與汽油車相比,其尾氣排放中的C0可下降90X, CH下降約50X, S02下降約70X, 〔02下降約23%,微粒排放可降低約40%,由此可見, 天然氣對環(huán)境的污染遠遠小于石油和煤炭,是一種優(yōu)良的汽車之綠色 代用能源。同時,天然氣汽車的使用成本較低,只有原燃油車的50%。 此外,與電動汽車相比,天然氣汽車的續(xù)駛里程長。因此,天然氣汽 車成為目前極具推廣價值的低污染汽車。
現(xiàn)有的天然氣汽車大都是在燃油汽車的基礎上增加一套燃氣裝置 的雙燃料汽車,其發(fā)動機沒有根本性的改變,從而造成燃氣發(fā)動機的 性能沒有達到最佳,主要表現(xiàn)在動力性較差,動力下降約10 15%左 右,圖l、圖2給出了現(xiàn)有技術中4JB1柴油機的活塞1及燃燒室2的結構示意圖,而柴油機改為單燃料發(fā)動機,需要對燃燒室和壓縮比進 行優(yōu)化設計,以保證其動力性能優(yōu)于原柴油機。
本實用新型的目的是提供一種燃燒效率高、專門用于燃燒天然氣 的天然氣發(fā)動機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的
天然氣發(fā)動機,包括有氣缸體、氣缸、氣缸蓋、活塞、燃燒室、 火花塞、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng),活塞 安裝在氣缸內腔內,其特征在于在氣缸蓋上設置有與氣缸內腔相通 的燃氣進氣道、排氣道和火花塞,燃氣進氣道與燃料供給系統(tǒng)聯(lián)通、 排氣道與排氣管聯(lián)通,火花塞與點火裝置連接,在活塞的頂部的中部 向下設置有浴盆式的圓形凹坑,在圓形凹坑底面的中部有一向上凸起 的圓錐臺。
上述的氣缸的直徑為93mm,活塞的行程為90 95 mm,圓形凹坑 的上底直徑為66 70 mm,圓形凹坑的頂面和底面均有半徑為6 8 mm 的圓角,圓錐臺上底的直徑為18 19mm,圓錐臺12的上底到活塞10 頂面的距離為10. 5 11. 9mm,圓錐臺的夾角為160 170度。
為了得到較高的點火能量,每個火花塞連接一個獨立的點火線圈。 采用上述技術方案后,本實用新型利用現(xiàn)有的4JB1型柴油發(fā)動機
通過對燃燒室的改進和火花塞的合理布置,使其適合燃燒天然氣,大
大降低了開發(fā)成本,提高了發(fā)動機的性能。
本實用新型的4JA1天然氣發(fā)動機與現(xiàn)有4JA1柴油機的主要技術參
數(shù)對照如下
現(xiàn)有4JA1柴油機的主要技術參數(shù)如下
型式直列、四缸、水冷、四沖程、直噴式燃燒室
缸徑X行程(mm): 93X92 排量(U: 2.499功率/轉速(kw / r / min): 50 / 3600 最大扭矩/轉速(N. m/r/min): 160 / 2000 2300 壓縮比18.2: 1
本實用新型的4JA1天然氣發(fā)動機的主要技術參數(shù) 缸徑X行程(mm): 93X92 排量(L): 2.499
功率/轉速(kw / r / min): 52 / 3600 最大扭矩/轉速(N. m/r/min): 160 / 2000 2300 最低燃氣消耗率(g/KW. h):《265 壓縮比12: 1。


圖1是現(xiàn)有4JB1柴油機燃燒室的結構示意圖; 圖2是圖1的俯視圖3是本實用新型的活塞及燃燒室的結構示意圖; 圖4是圖3的俯視圖5是圖3的局部放大圖。
具體實施方式
下面以具體實施例對本實用新型作進一步描述,參見圖3—5: 為了實現(xiàn)天然氣發(fā)動機的稀薄燃燒,保證混合氣在平均過量空氣
系數(shù)接近或超過點燃極限的情況下能夠充分燃燒,我們將4JA1型柴油
機改為點燃式天然氣發(fā)動機,對燃燒系統(tǒng)、進氣供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 進行了相應的涉及改進。
為了避免發(fā)動機爆震,將發(fā)動機的壓縮比由原來的18.2: l調整
到現(xiàn)在的12: 1,考慮到現(xiàn)有4JA1發(fā)動機在氣缸內形成較強的進氣渦
流,改進原柴油發(fā)動機活塞的燃燒室形狀,縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,提高 熱效率,并將火花塞布置在氣缸蓋原噴油器的位置上。天然氣發(fā)動機,包括有氣缸體、氣缸、氣缸蓋、活塞、燃燒室、 火花塞、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng),活塞 安裝在氣缸內腔內,其特征在于在氣缸蓋上設置有與氣缸內腔相通 的燃氣進氣道、排氣道和火花塞,燃氣進氣道與燃料供給系統(tǒng)聯(lián)通、
排氣道與排氣管聯(lián)通,火花塞與點火裝置連接,在活塞io的頂部的中
部向下設置有浴盆式的圓形凹坑11,在圓形凹坑11底面的中部有一向 上凸起的圓錐臺12。
上述的氣缸的直徑D1為93mm,活塞的行程為92mm,圓形凹坑的 上底直徑D2為66mm,圓形凹坑11的頂面和底面均有半徑為R1=R2 = 7mm的圓角,圓錐臺12上底的直徑D3為18mm,圓錐臺12的上底到活 塞10頂面的距離Hl為11. 8mm,圓錐臺的夾角Bl為167度。
為了得到較高的點火能量,每個火花塞均由獨立的點火線圈供電。
另外,為保證發(fā)動機在確定的過量空氣系數(shù)下進行燃燒,在進氣 系統(tǒng)中增加節(jié)氣門,通過氧傳感器反饋的入值,控制節(jié)氣門的開度和 天然氣的進氣量。
該天然氣發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)主要包括鋼瓶、電磁閥、減壓 閥、高壓管路和天然氣濾清器等,這是已有的公知技術,在此不再重 復。
改進后的天然氣發(fā)動機由原來的壓燃式改為點燃式,由于天然氣 的燃點較高,要求點火系統(tǒng)提供高點火能量,點火系統(tǒng)主要由點火線 圈、高壓線和火花塞組成,將火花塞布置在原噴油器的位置上,與活 塞軸線呈傾斜的夾角布置。
上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例之一,并非以此限制本 實用新型的實施范圍,故凡依本實用新型的形狀、結構、原理所做 的等效變化,均應涵蓋于本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、天然氣發(fā)動機,包括有氣缸體、氣缸、氣缸蓋、活塞、燃燒室、火花塞、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng),活塞安裝在氣缸內腔內,其特征在于在氣缸蓋上設置有與氣缸內腔相通的燃氣進氣道、排氣道和火花塞,燃氣進氣道與燃料供給系統(tǒng)聯(lián)通、排氣道與排氣管聯(lián)通,火花塞與點火裝置連接,在活塞的頂部的中部向下設置有浴盆式的圓形凹坑,在圓形凹坑底面的中部有一向上凸起的圓錐臺。
2、 根據(jù)權利要求1所述的天然氣發(fā)動機,其特征在于所述的氣缸的直徑為93mm,活塞的行程為90 95 mm,圓形凹坑的上底直徑為 66 70 mm,圓形凹坑的頂面和底面均有半徑為6 8 mm的圓角,圓錐 臺上底的直徑為18 19mm,圓錐臺(12)的上底到活塞(10)頂面的距離為 10. 5 11. 9mm,圓錐臺的夾角為160 170度。
專利摘要本實用新型屬于燃氣發(fā)動機技術領域,涉及天然氣發(fā)動機,包括有氣缸體、氣缸、氣缸蓋、活塞、燃燒室、火花塞、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng),活塞安裝在氣缸內腔內,其特征在于在氣缸蓋上設置有與氣缸內腔相通的燃氣進氣道、排氣道和火花塞,燃氣進氣道與燃料供給系統(tǒng)聯(lián)通、排氣道與排氣管聯(lián)通,火花塞與點火裝置連接,在活塞的頂部的中部向下設置有浴盆式的圓形凹坑,在圓形凹坑底面的中部有一向上凸起的圓錐臺,本實用新型利用現(xiàn)有的4JA1型柴油發(fā)動機通過對燃燒室的重新設計和對火花塞的合理布置,使其適合天然氣燃燒,大大節(jié)約了開發(fā)成本,提高了發(fā)動機的性能。
文檔編號F02F3/26GK201241750SQ20082013744
公開日2009年5月20日 申請日期2008年8月25日 優(yōu)先權日2008年8月25日
發(fā)明者繆雪中 申請人:浙江吉奧汽車有限公司
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