一种发动机燃气供给系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种发动机燃气供给系统，包括燃气总管、空气总管和气缸，燃气总管与燃气进气支管连接，燃气进气支管上设有多个燃气进气歧管，每个燃气进气歧管的端部设有燃气进气门；空气总管与空气进气支管连接，空气进气支管上设有多个空气进气歧管，每个空气进气歧管的端部设有空气进气门；气缸设有多个，每个气缸分别与一个燃气进气歧管和一个空气进气歧管连接，每个气缸还分别接有排气支管，排气支管均与排气总管连接。本实用新型专利技术的系统在进气缸之前燃气和空气完全分离，彻底阻断进气道内的回火、燃爆现象，不含电磁喷阀，对燃气洁净度要求不高，可进一步提高发电机功率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于燃气发动机
，具体涉及一种发动机燃气供给系统。
技术介绍
燃气发动机是可燃气体通过燃气供给系统进入发动机气缸，由火花塞点燃，燃烧产生热能推动活塞运行实现做功的一种内燃动力装置。可燃气体与其燃烧所需的空气混合形成可燃混合气的结构方式称为燃气供气型式，基本可分为外混式和内混式两种类型。外混式指可燃气体在空气进气系统管道内经由气体混合器与空气混合，形成可燃混合气后进入进气管送入气缸内进行燃烧做功的形式。外混式供气型式可保持气体混合均匀，使发动机平稳运行。但由于该系统工作时进气管内始终充满可燃混合气，所以存在以下问题:(I)排气温度高气门重叠期间，部分可燃的混合气排入排气管中燃烧造成排气温度高，同时，排气温度高使灼热点增多，增大了爆燃几率，限制了功率的进一步提高。(2)排气门磨损大及火花塞寿命短由于外混式缸盖、活塞、拍气门和火花塞等处承受热负荷，且温度高，降低了这些零部件的耐磨性和寿命。(3)易回火放炮进气管中始终充满着可燃混合气，当进气门因磨损而关闭不严或因积炭堆积过多形成灼热点时，都会引起回火放炮的发生，易造成对设备甚至是操作人员人身的安全隐患。内混式是指将可燃气体直接送入气缸盖进气道内与空气在进气门附近混合，进气门打开后可燃混合气进入燃烧室内进行燃烧的形式。对于内混式燃气供给系统来说，空气与可燃气体分别进入燃烧室，因而可采用较大的气门重叠角，实现较理想的扫气过程，有效地降低热负荷；可燃混合气只存在于进气门和气缸内，从而有效杜绝了回火放炮现象，工作安全可靠。根据燃气进气控制系统不同燃气供给系统类型又分为机械式和电控式两种。专利CN1699730A《一种燃气内燃机空气与燃气在缸内混合燃烧的方法》采用机械式控制，在进气道内设置凸轮轴等小气门配气机构，燃气经燃气总管、燃气支管、各缸的小气门配气机构和燃气喷射管送至各气缸的进气门口与空气一起进入气缸内混合经火花塞点火燃烧。该方式存在如下问题:发动机配有主配气系统和与缸数相同的小配气机构，增加了大量传动部件，设备制造成本大幅增加，同时增大了发动机的故障率。电控式内混供气原理与目前汽车所用的电子喷射发动机相类似，燃气与空气喷射到进气道进气门附近，各气体的喷射时间和喷射量由进气道上的电磁喷射阀控制。电磁阀对使用环境要求较高，如要求气体干燥、洁净，周围干扰信号相对较弱等。而实际使用过程中，由于气体中含有相当量的水汽、焦油、固含物等杂质，周围环境干扰信号强等问题的存在，使得电磁阀的控制稳定性差，甚至造成电喷阀不断损坏不断更换疲于应付的局面，严重影响发动的使用效率。前述燃气发动机多用于甲烷含量较高的天然气、煤层气等，而对于高含氢气体(如焦炉煤气、炼化尾气等)发电技术研究起步较晚，规模较小。高含氢气体与天然气的燃烧性质有较大的差别。氢气与空气混合，火焰传播速度比甲烷与空气混合物快很多，甲烷的最大火焰传播速度是37.3cm/s，氢气的最大火焰传播速度是291?310cm/s，其点火能量仅为15.1?20.0 μ J，而一般火化塞的点火能量不低于50mJ，点火持续时间不低于0.5ms，点火能量比氢气大3300倍以上。因此，点火后，氢气立即燃烧。高含氢气体的燃烧持续时间短，点火时几乎没有滞燃期。另外着火浓度极限(体积百分数)范围为4.2%-74.2%，是甲烷的3倍。这些性质决定了高含氢气体燃料的易燃易爆性。普通燃气发动机对高含氧气体燃料的适应性较差，进气管回火、排气管放炮等问题非常严重。特别是大功率发动机，如果没有有效的技术手段，安全问题非常突出。胜利油田胜动机械曾采用电喷内混法对高含氢煤气进行发电试验，有效避免放炮现象，但由于电喷阀使用寿命短、数量多，电喷阀消耗量大，运行费用高。改为电控外混后，仍存在控制繁琐等问题。
技术实现思路
为适合当前该领域的发展需求，弥补现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种适用于以燃气，尤其是高含氢气体为燃料的缸内直喷混合进气发动机燃气供给系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种发动机燃气供给系统，包括燃气总管、空气总管和气缸，所述燃气总管与燃气进气支管连接，所述燃气进气支管上设有多个燃气进气歧管，所述每个燃气进气歧管的端部设有燃气进气门；所述空气总管与空气进气支管连接，所述空气进气支管上设有多个空气进气歧管，所述每个空气进气歧管的端部设有空气进气门；所述气缸设有多个，每个气缸分别与一个燃气进气歧管和一个空气进气歧管连接，每个气缸还分别接有排气支管，所述排气支管均与排气总管连接。具体地，所述燃气进气歧管的燃气进气门以及空气进气歧管的空气进气门分别置于气缸内。具体地，所述排气支管的端部设有排气门，所述排气门置于气缸内。具体地，所述燃气总管上设有燃气控制阀。具体地，所述燃气进气门、空气进气门以及排气门均直接与主气门驱动机构相连。本技术具有以下有益效果:1、本技术的发动机燃气供给系统，在进气缸之前，燃气和空气完全分离，即使在燃气内燃机长时间运行后气缸盖气门座圈磨损的情况下，燃气与空气也不会在进气道内形成易燃混合物，彻底阻断进气道内的回火、燃爆现象，系统安全稳定。2、系统只有主气门配气机构，不含其它传动部件、凸轮轴部件、摇臂部件等，制造当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机燃气供给系统，其特征在于，包括燃气总管、空气总管和气缸，所述燃气总管与燃气进气支管连接，所述燃气进气支管上设有多个燃气进气歧管，所述每个燃气进气歧管的端部设有燃气进气门；所述空气总管与空气进气支管连接，所述空气进气支管上设有多个空气进气歧管，所述每个空气进气歧管的端部设有空气进气门；所述气缸设有多个，每个气缸分别与一个燃气进气歧管和一个空气进气歧管连接，每个气缸还分别接有排气支管，所述排气支管均与排气总管连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高秀，陈文，李昕，
申请(专利权)人：山东中拓新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37