本發(fā)明涉及的是一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射裝置,氣體/雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料混合裝置。
背景技術(shù):
為解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題和化石能源危機(jī),天然氣以其熱值高,污染小,儲(chǔ)量豐富等特點(diǎn)成為新一代內(nèi)燃機(jī)的替代能源。對(duì)于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的供氣方式大體上分為進(jìn)氣總管單點(diǎn)噴射式、進(jìn)氣歧管多點(diǎn)噴射式和缸內(nèi)直噴三種,由于缸內(nèi)直噴方式技術(shù)難度和成本較高,因此國(guó)內(nèi)外大多天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)氣道噴射方式,其中,進(jìn)氣總管噴射方式雖然燃?xì)馀c空氣在總管內(nèi)混合時(shí)間較長(zhǎng),進(jìn)入氣缸的混合均勻性較好,但是掃氣損失較大,且無(wú)法實(shí)現(xiàn)每缸空燃比的精確控制,易導(dǎo)致各缸進(jìn)氣不均勻,燃燒惡化進(jìn)而增大循環(huán)變動(dòng),另外進(jìn)氣總管噴射對(duì)于工況變化的反應(yīng)速度較慢,造成排放惡化。而天然氣進(jìn)氣歧管噴射方式能夠解決上述的問(wèn)題,但是由于進(jìn)氣歧管距離進(jìn)氣門(mén)距離較近,天然氣與空氣混合時(shí)間較短,混合不均勻,另外天然氣密度比空氣小,易堆積在進(jìn)氣道上方,造成進(jìn)氣不充分缸內(nèi)空燃比受到影響,導(dǎo)致燃燒惡化,排溫升高等不利現(xiàn)象,降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性及排放性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供使天然氣和空氣能夠在進(jìn)氣道內(nèi)更好的混合,并且盡量減少燃?xì)庠谶M(jìn)氣道內(nèi)的殘留,進(jìn)而改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒質(zhì)量的一種氣體/雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管旋流加速混合裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明一種氣體/雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管旋流加速混合裝置,發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管連接發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋,缸蓋里設(shè)置進(jìn)氣道,進(jìn)氣歧管與進(jìn)氣道相通,氣體燃料噴嘴固定在進(jìn)氣歧管上,氣體燃料噴嘴的末端伸入至進(jìn)氣道里,其特征是:包括支架、漸縮噴管、中心管,所述支架包括固定架、內(nèi)環(huán)板,內(nèi)環(huán)板位于固定架內(nèi)部中心位置,內(nèi)環(huán)板與固定架之間通過(guò)支撐筋相連,內(nèi)環(huán)板中部為圓孔,固定架固定在進(jìn)氣歧管與缸蓋之間,固定架形狀及尺寸與進(jìn)氣歧管的法蘭端面一致,內(nèi)環(huán)板圓孔的位于進(jìn)氣歧管的中心線上,漸縮噴管穿過(guò)內(nèi)環(huán)板圓孔并與其固定,中心管位于漸縮噴管內(nèi)部,中心管外壁上設(shè)置旋流導(dǎo)向葉片,旋流導(dǎo)向葉片的外緣固定在漸縮噴管內(nèi)壁上。
本發(fā)明還可以包括:
1、漸縮噴管的中心線與進(jìn)氣歧管的中心線重合,漸縮噴管的兩端分別為大端部分和小端部分,大端部分位于進(jìn)氣歧管里,小端部分位于缸蓋里;內(nèi)環(huán)板圓孔尺寸與漸縮噴管軸向1/2處截面的外徑相同;當(dāng)進(jìn)氣歧管的截面為長(zhǎng)方形時(shí),漸縮噴管大端部分直徑小于長(zhǎng)方形的短邊,當(dāng)進(jìn)氣歧管的截面為圓形時(shí),漸縮噴管大端部分直徑小于進(jìn)氣道的直徑。
2、氣體燃料噴射管的末端端部封閉,氣體燃料噴射管末端的側(cè)壁上設(shè)置噴氣孔,噴氣孔均位于中心管之外,同時(shí)位于漸縮噴管內(nèi);每個(gè)噴氣孔的中心軸線同氣體燃料噴嘴的水平中心軸線成空間30°角,每個(gè)噴氣孔噴出氣體在水平方向的速度分量與漸縮噴管中空氣的流動(dòng)方向一致。
3、旋流導(dǎo)向葉片呈S流線型,旋流導(dǎo)流葉片的基線與進(jìn)氣道軸線均成空間45度。
4、當(dāng)進(jìn)氣歧管的截面為方形時(shí),支撐筋的數(shù)量為4且均勻分布,每個(gè)支撐筋的一端連接在內(nèi)環(huán)板的外邊緣,另一端連接于方形固定架對(duì)應(yīng)邊的中點(diǎn)位置;當(dāng)進(jìn)氣歧管為圓形時(shí),支撐筋位于進(jìn)氣歧管法蘭對(duì)角螺栓孔的中心連線上。
本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:本發(fā)明通過(guò)漸縮噴管對(duì)流體的加速作用,以及旋流葉片對(duì)來(lái)流空氣的擾動(dòng)作用,使燃?xì)馀c空氣能夠更好的混合,并且由于將天然氣在混合裝置中心噴射,使天然氣遠(yuǎn)離進(jìn)氣道上壁面,減少氣道內(nèi)天然氣的殘存,改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)型,降低排放。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2a為本發(fā)明的支架結(jié)構(gòu)示意圖,圖2b為支架的側(cè)視圖;
圖3為旋流導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為漸縮噴管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
結(jié)合圖1-4,本發(fā)明由支架1、漸縮噴管6、中心管8和旋流導(dǎo)向葉片5構(gòu)成。發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管3連接發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋7,缸蓋7里設(shè)置進(jìn)氣道,進(jìn)氣歧管3與進(jìn)氣道相通,氣體燃料噴嘴2固定在進(jìn)氣歧管3上。漸縮噴管6固定在支架上1,漸縮噴管6的中心線與進(jìn)氣歧管3的中心線重合,旋流導(dǎo)向葉片5均布在中心管8上,旋流導(dǎo)向葉片5的外緣焊接在漸縮噴管6上。旋流加速混合裝置位于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管3和缸蓋7的進(jìn)氣道內(nèi),氣體燃料噴嘴2穿過(guò)旋流加速混合裝置的中心管8而伸入漸縮噴管6的內(nèi)部,氣體燃料噴嘴2的末端封閉而側(cè)壁上加工多排噴氣孔4。支架1具有薄片狀結(jié)構(gòu),包括固定架13、支撐10和內(nèi)環(huán)板9。固定架13形狀和尺寸同進(jìn)氣歧管3法蘭端面一致,且固定架13上加工有與進(jìn)氣歧管3法蘭螺栓孔數(shù)量和尺寸相同的孔12。支撐筋10將固定架13和內(nèi)環(huán)板9連接在一起,當(dāng)進(jìn)氣歧管3為方形時(shí),支撐筋10的數(shù)量為4,每個(gè)支撐筋10的一端連接在內(nèi)環(huán)板9的外邊緣,另一端連接于方形固定架13各邊中點(diǎn)位置;當(dāng)進(jìn)氣歧管3為圓形時(shí),支撐筋10位于進(jìn)氣歧管3法蘭對(duì)角螺栓孔的中心連線上。內(nèi)環(huán)板9上加工有圓孔11,安裝后圓孔11的中心位于進(jìn)氣歧管3的中心線上。支架1具有整體式結(jié)構(gòu),由一塊鋼板通過(guò)線切割加工而成。漸縮式噴管6通過(guò)焊接的方式固定在支架內(nèi)環(huán)板9的圓孔內(nèi)11,內(nèi)環(huán)板9圓孔11尺寸與漸縮式噴管6軸向方向1/2處截面的外徑相同。漸縮噴管6大端直徑不超過(guò)進(jìn)氣歧管3最小的尺寸,即當(dāng)進(jìn)氣歧管3為長(zhǎng)方形時(shí),漸縮噴管6大端直徑小于長(zhǎng)方形的短邊,當(dāng)進(jìn)氣歧管3為圓形時(shí)漸縮噴管6大端直徑小于進(jìn)氣道的直徑。旋流導(dǎo)向葉片5呈“S”流線型,旋流導(dǎo)流葉片5基線與進(jìn)氣道3軸線均成空間45度,多個(gè)旋流導(dǎo)向葉片5均布在中心管8的外側(cè)壁面上,旋流導(dǎo)向葉片5的外緣焊接在漸縮噴管6大端側(cè)的內(nèi)壁上。旋流加速混合裝置與氣體燃料噴嘴2配合使用,氣體燃料噴嘴2的外徑小于中心管8的內(nèi)徑,以便于安裝。氣體燃料噴嘴2末端封閉且側(cè)壁上開(kāi)有多排噴氣孔4,每個(gè)噴氣孔4的中心軸線同氣體燃料噴嘴2的水平中心軸線成空間30°角,每個(gè)噴氣孔4噴出氣體在水平方向的速度分量與漸縮噴管6中空氣的流動(dòng)方向一致。所述旋流加速混合裝置裝夾在每個(gè)進(jìn)氣歧管3和發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋7之間,漸縮噴管6大端位于進(jìn)氣歧管3內(nèi),而漸縮噴管6小端位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋7的進(jìn)氣道內(nèi)。在空氣旋流加速混合裝置安裝過(guò)程中,固定架13兩側(cè)均需加裝密封墊,密封墊的形狀和尺寸與固定架13相同,確保密封和正常進(jìn)氣。氣體燃料噴射管2在安裝到進(jìn)氣歧管3上后,氣體燃料噴射管2末端側(cè)壁上多排噴氣孔4均位于中心孔8之外,同時(shí)位于漸縮噴管6內(nèi)。