CN104131904B - 四冲程气体发动机进气方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及四冲程气体发动机进气方法及其装置，特别是涉及四冲程气体发动机两段混合气进气装置及方法。其特征是：进气门设置有主气道和辅气道两个进气通道，主气道和混合气进气管连通，辅气道和空气进气管连通，辅气道包裹着主气道。有益效果是：降低发动机排温、提高空气利用效率，实现发动机功率强化和降低排放双重作用。

Description

四冲程气体发动机进气方法及其装置

技术领域

本发明涉及四冲程气体发动机进气方法及其装置，特别是涉及四冲程气体发动机两段混合气进气装置及方法。

背景技术

瓦斯气、沼气和天然气发动机传统的方法是一次混合，现实条件下对于瓦斯气尤其低浓度瓦斯、沼气，浓度在变化。为了适应这个变化，本文提出一个两段混合进气技术。

传统的缸内混合在气道口喷射或者气缸的直接喷射采用一次混合，另外进气管混合进气都是一次混合，本发明采用两段混合，第一次混合在进入进气管前已经初步混合，第二次再到气缸内混合。

传统的混合进气管为预混好气体，这种方法排温高，效率低（由于燃烧室四壁都是混合气）排温高，用气道内喉口喷射，其需要燃料气进气加压处理。由传统喉口喷射各缸不均匀，功率波动大，气缸上直接喷射一次，只适用于LNG特定场合，是在稀薄燃烧理论上发展起来，并要有专用气缸盖。

本发明的方法，两段混合技术，既保持喉口喷射优点，又具备预混合进气优点，使其各缸功率均衡、效率提高。

发明内容

本发明的目的是在进气门打开时实现空气进气和混合气进气先后进行，使混合气进气管的气延迟进气（先进入空气）。空气进气管的气体压力大于混合气进气管的气体压力，在进气门打开时，空气进气管的空气先提前进入燃烧室，使燃烧室四周有个空气膜，在进气门打开到一定程度后，两路气再同时向气缸内充气，在进气门接近关闭时，进气门喉口有个压缩波，使混合气进气管的气受压缩，再加上空气进气管的气压大于混合气进气管的气压，在两种压力的双重作用下使混合气进气管的气路提前关闭。

混合气进气管上布置有压力伺服调节阀，调节混合气进气管的气体的延迟进气时间。

一种四冲程气体发动机进气方法，其特征在于，包括：

进气门打开时，空气进气管的空气通过辅气道先首先进入燃烧室，在进气门打开到一定程度后，混合气进气管的混合气通过主气道和辅气道的空气混合向气缸内充气，在进气门接近关闭时，主气道的气路提前关闭。

所述的一种四冲程气体发动机进气方法，其特征在于，还包括：

压力传导管将主气道中特定位置的气体压力传送给压力传感器，压力传感器的信号控制电动蝶阀调节混合气进气管中的气体流向主气道的气体流量。

一种四冲程气体发动机进气装置，其特征是：进气门设置有主气道和辅气道两个进气通道，主气道和混合气进气管连通，辅气道和空气进气管连通，辅气道包裹着主气道。

所述的一种四冲程气体发动机进气装置，其特征是：主气道和混合气进气管通过一电动蝶阀连通，主气道中设置压力传导管，压力传导管连接传感器，所述电动蝶阀受控于所述传感器的信号。

本发明的有益效果是：降低发动机排温、提高空气利用效率，实现发动机功率强化和降低排放双重作用。

附图说明

图1为本发明结构原理图。

图2进气门关闭时位置，辅气道中空气压力大于主气道混合气压力，空气积累在进气门喉口。

图3进气门微开位置，此时排气门正要关闭，辅气道的空气进入缸内扫气，同时阻挡主气道的混合气。

图4进气门继续打开，排气门关闭，辅气道的空气全部进入气缸，同时主气道的混合气到达进气门喉口。

图5进气门持续打开直至完全打开，辅气道的空气和主气道的混合气同时进入气缸。

图6进气门接近关闭，辅气道的空气又将主气道的混合气在主气道的气道口挡住，只有辅气道的空气继续向缸内充气，直至进气口关闭为止。

01活塞，02进气门，03气门座圈，04气缸盖，05为进气门座圈03上方与主气道07间的容积，06辅喷管，07主气道，08辅气道，09过渡板，10空气进气管，11压力传导管，12压力传感器，13电动蝶阀，15混合气总管，16排气门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明结构原理图。

活塞01上有进气门02，气门座圈03设置在气缸盖上04，05为进气门座圈03上方与主气道07间的容积，06为辅气道08的辅喷管，主气道07连接混合气总管15，过渡板09隔离主气道07和辅气道08，空气进气管10连接辅气道08，压力传导管11的头部将主气道07特定位置的气体压力传输给压力传感器12，电动蝶阀13安装在主气道07和混合气总管15之间，电动蝶阀13受控于压力传感器12的信号。主气道07包容在辅气道08之中。

其工作过程：

在进气门02关闭时，空气由空气进气管10进入辅气道08，空气压力大于主气道的混合气压力，主气道07的混合气受到辅气道08的空气压缩，在进气门02打开初期，辅气道08的空气通过进气门02进入燃烧室，在空气进入到一定程度后，主气道07的混合气也到容积05处，空气与混合气混合在一起通过进气门02进入气缸。在进气门02关闭前，辅气道空气压力大于主气道混合气压力，空气又将混合气挡住在主气道特定位置（压力传导管的头部），仅有辅气道空气进入气缸，保障燃烧室壁上方为空气。

图2进气门02关闭时位置，辅气道08中空气压力大于主气道07混合气压力，空气积累在进气门喉口。

图3进气门02微开位置，此时排气门16正要关闭，辅气道08的空气进入缸内扫气，同时阻挡主气道07的混合气。

图4进气门02继续打开，排气门16关闭，辅气道08的空气全部进入气缸，同时主气道07的混合气到达进气门喉口。

图5进气门02持续打开直至完全打开，辅气道08的空气和主气道07的混合气同时进入气缸。

图6进气门02接近关闭，辅气道08的空气又将主气道07的混合气在主气道07的气道口挡住，只有辅气道08的空气继续向缸内充气，直至进气口02关闭为止。

上述方法在气缸直径190上实施方法：在每个气缸盖布置两个主气道；每个主气道离气门座圈口10-80mm，辅气道为两路并连通道，汇总后与过渡板相连，空气进气管与混合气总管分别与气缸盖上装的过渡板相连。该方法实施后，排温下降30℃~50℃，同等排温下功率提高20~30%。

Claims (1)

1.一种四冲程气体发动机进气装置，其特征是：进气门设置有主气道和辅气道两个进气通道，主气道和混合气进气管连通，辅气道和空气进气管连通，辅气道包裹着主气道；

主气道和混合气进气管通过一电动蝶阀连通，主气道中设置压力传导管，压力传导管连接传感器，所述电动蝶阀受控于所述传感器的信号；

进气门打开时，空气进气管的空气通过辅气道先首先进入燃烧室，在进气门打开到一定程度后，混合气进气管的混合气通过主气道和辅气道的空气混合向气缸内充气，在进气门接近关闭时，主气道的气路提前关闭；

压力传导管将主气道中特定位置的气体压力传送给压力传感器，压力传感器的信号控制电动蝶阀调节混合气进气管中的气体流向主气道的气体流量。