本实用新型专利技术涉及一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置，其设于发动机气缸内，包括：非同步凸轮组件，包括相位错开设置的第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮设置于凸轮轴上并由其驱动；气门组件，包括由第一凸轮开启的第一进气门和由第二凸轮开启的第二进气门，两个进气门分别设置于第一进气道和第二进气道中。本实用新型专利技术所提供的一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置，通过调整两个进气凸轮的廓线实现两进气门升程不同、非同步开启可使缸内涡流比有明显增强，非同步开启相位可使缸内绕X轴的滚流比有明显增强，非同步开启相位可使缸内湍流脉动速度有明显增强，具有结构简单，性能可靠，大大增强了天然气发动机缸内气流运动。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及天然气发动机制造
，具体为一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置。
技术介绍
天然气是极具发展潜力的内燃机替代燃料，它的利用不仅能减轻对石油的过度依赖，同时可以缓解环境污染及温室效应问题。包括中国在内的许多国家均开展了天然气发动机的研宄开发工作，装备天然气发动机的汽车已经在较大范围进行了应用。然而，天然气发动机往往存在循环波动较大、发动机运行不稳定影响性能的问题，这主要是由于以下两方面造成的:一方面是由于天然气燃烧速率较慢，容易造成燃烧过程不稳定，使得发动机循环波动较大，甚至个别工况容易失火，导致未燃碳氢排放增多，进而造成油耗升高。另一方面，缸内可燃混合气的制备过程对发动机的燃烧过程有重要的影响，在采用化学计量空燃比情况下，天然气与空气在缸内的混合均匀性对发动机的燃烧速度及效率有重要影响，混合气越均匀，越利于火焰传播，进而提高燃烧效率及稳定性。传统汽油机属于气液混合，液态汽油经喷油器喷入进气道或者直接喷入气缸，液态燃油的惯性将会对周围的气体产生扰动，利于燃油与空气的混合。但是天然气与空气的混合过程属于气气混合，不存在液态燃油贯穿过程的动量传输，混合过程更困难。综上所述，可以从改善天然气与空气的混合过程及促进天然气燃烧速度两方面来改善天然气发动机性能。研宄表明，合理组织缸内气流增强缸内涡流比、滚流比能够改善可燃混合气的形成过程，同时随之增强的缸内湍流能够促进混合气的燃烧速度，增强燃烧效率及稳定性。现有技术中增强缸内气流运动的方法较多，采用切向气道或者螺旋气道可提高缸内的涡流水平，但是会造成缸盖结构复杂；在进气道安装涡流阀或滚流阀也可提高缸内的涡流及滚流水平，但是存在结构复杂，可靠性差等缺点。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置。本技术采取的技术方案是，构建一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置，上述天然气发动机为具有双进气门的单缸或多缸天然气发动机，上述天然气发动机为具有双进气门的单缸或多缸天然气发动机，上述装置设于发动机气缸内，包括:非同步凸轮组件，包括相位错开角度β设置的第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮设置于凸轮轴上并由其驱动，上述非同步凸轮组件至少为一个。气门组件，包括由第一凸轮开启的第一进气门和由第二凸轮开启的第二进气门，两个进气门分别设置于第一进气道和第二进气道中。进一步地，上述第一凸轮工作升程为a，第二凸轮的工作升程为b，且a不等于b。进一步地，第一凸轮和第二凸轮的实际工作轮廓线不相同。进一步地，上述非同步凸轮组件个数为一个。进一步地，上述相位错开角度β=0。本技术所提供的一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置，该装置通过设置错位设置的非同步进气凸轮，实现两进气门升程不同、非同步开启可使缸内涡流比有明显增强，非同步开启相位可使缸内绕X轴的滚流比有明显增强，非同步开启相位可使缸内湍流脉动速度有明显增强，具有结构简单，性能可靠，大大增强了天然气发动机缸内气流运动。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的凸轮的廓线示意图。图3为本技术的涡流比曲线图(非同步进气门)。图4为本技术的绕X轴滚流比曲线图(非同步进气门)。图5为本技术的湍流脉动速度曲线图(非同步进气门)。图6为本技术的涡流比曲线图(非同步、非对称进气门)。图7为本技术的绕X轴滚流比曲线图(非同步、非对称进气门)。图8为本技术的湍流脉动速度曲线图(非同步、非对称进气门)。【具体实施方式】在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。下面结合附图和实施例，对本技术的【具体实施方式】做进一步的说明。实施例1两个进气门采用相同工作升程(a=b )，但是非同步开启，通过调整两个进气门开启错开角度β，β>0，在本实施例中，结合附图，对本技术的结构进行详细描述。请参见附图，一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置，天然气发动机为具有双进气门的单缸或多缸天然气发动机，天然气发动机为具有双进气门的单缸或多缸天然气发动机，装置设于发动机气缸5内，包括:非同步凸轮组件，包括相位错开角度β设置的第一凸轮6和第二凸轮7，第一凸轮6和第二凸轮7设置于凸轮轴上并由其驱动，非同步凸轮组件至少为一个。气门组件，包括由第一凸轮6开启的第一进气门I和由第二凸轮7开启的第二进气门2，两个进气门分别设置于第一进气道和第二进气道中。作为本技术中的优选实施例，第一凸轮6和第二凸轮7的实际工作轮廓线不相同。作为本技术中的优选实施例，非同步凸轮组件个数为一个。具体实施时，本技术该技术方案的实施步骤为:如图所示，首先，第一凸轮6和第二凸轮7采用升程相同，a=b，相位不同，β >0，的凸轮型线，根据发动机性能需求不同，相位相差β (0-90)度曲轴转角。其次，在发动机进气过程中第一进气门I先开启，β度曲轴转角后，第二进气门2开启。3、再次，发动机完成进气混合、压缩、燃烧过程后，在排气过程经排气门3排出废气完成一个工作循环。实施例2非同步、非对称进气门两个进气门也可以既是非同步开启β > 0，同时采用不同的最大的升程(a # b)来提高天然气发动机缸内气流运动。作为本技术中的优选实施例，第一凸轮6工作升程为a，第二凸轮7的工作升程为b，且a不等于b。本专利技术通过调整两个进气凸轮的廓线实现两进气门升程不同、非同步开启可使缸内涡流比有明显增强，如图6给出了一种不同进气门升程，不同错开相位β情况下缸内涡流比的变化。本专利技术通过调整两个进气凸轮的廓线实现两进气门升程不同、非同步开启相位可使缸内绕X轴的滚流比有明显增强，如图7给出了一种不同进气门升程，不同错开相位β情况下缸内绕X轴的滚流比变化。本专利技术通过调整两个进气凸轮的廓线实现两进气门升程不同、非同步开启相位可使缸内湍流脉动速度有明显增强，如图8给出了一种不同进气门升程，不同错开相位β情况下缸内湍流脉动速度的变化。1.凸轮6和凸轮7采用不同廓线(a # b)、两个进气门进气相位不相同(β >0)，2、在发动机进气过程中进气门a采用a廓线，进气门b采用b廓线，且进气门a先开启，β度曲轴转角后，进气门b 2开启；3、发动机完成进气混合、压缩、燃烧过程后，在排气过程经排气门3排出废气完成一个工作循环。实施例3两个进气门同步开启(β =0)，但是采用不同的最大的升程(a ^ b)来提高天然气发动机缸内气流运动。作为本技术中的优选实施例，相位错开角度β=0。本技术虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本技术，任何本领域技术人员在不脱离本技术的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本技术的保护范围应当以本技术权利要求所界定的范围为准。【主权项】1.一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置，所述天然气发动机为具有双进气门的单缸或多缸天然气发动机，其特征在于，所述装置设于发动机气缸(5)内，包括: 非同步凸轮组件，包括相位错开角度β设置的第一凸轮(6)和第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种增强天然气发动机缸内气流运动的装置，所述天然气发动机为具有双进气门的单缸或多缸天然气发动机，其特征在于，所述装置设于发动机气缸（5）内，包括：非同步凸轮组件，包括相位错开角度β设置的第一凸轮（6）和第二凸轮（7），第一凸轮（6）和第二凸轮（7）设置于凸轮轴上并由其驱动，所述非同步凸轮组件至少为一个；气门组件 ，包括由第一凸轮（6）开启的第一进气门（1）和由第二凸轮（7）开启的第二进气门（2），两个进气门分别设置于第一进气道和第二进气道中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩志玉，武得钰，施永生，吴振阔，
申请(专利权)人：江苏上淮动力有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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