气体混合装置及天然气发动机制造方法及图纸

本发明专利技术属于发动机技术领域，具体涉及一种气体混合装置及天然气发动机，该气体混合装置包括壳体、第一混合芯、第一测量组件、第二混合芯和第二测量组件，空气进气口和燃气进气口分别与第一混合芯连通以在第一混合芯内形成混合气体，第一测量组件连接在第一混合芯上，第二混合芯连接在壳体内，且EGR废气进气口和第一混合芯分别与第二混合芯连通，第二测量组件连接在EGR废气进气口上，根据发明专利技术实施例的气体混合装置，通过第一测量组件和第二测量组件分别为获取空气、燃气和EGR废气的流量提供测量数据，相较于速度密度法和节气门模型，结果更加趋向于准确，便于对空燃比进行控制，以提高三元催化器的转化效率。

Gas mixing unit and natural gas engine

【技术实现步骤摘要】
气体混合装置及天然气发动机
本专利技术属于发动机
，具体涉及一种气体混合装置及天然气发动机。
技术介绍
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。国六天然气发动机，采用当量燃烧、EGR（ExhaustGasRe-circulation废气再循环）和三元催化器的技术路线，三元催化器是指安装在汽车排气系统中机外净化装置，可将汽车尾气排出的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。由于需要同时处理三种有害排放物，因此在汽车燃烧后排出的尾气中三种气体的含量为某一范围时催化效率才会比较高，因此需要控制汽车的空燃比，如果空燃比控制不准确，三元催化器的转化效率会降低，排放恶化，而空燃比控制准确需要准确测量空气流量，传统空气流量测量方法主要为速度密度法和节气门模型，速度密度法是基于发动机转速、汽缸排量、进气歧管压力温度和发动机充气效率测量发动机的进气流量，充气效率是稳态工况下标定得到的，对于瞬态工况下的流量测量不准确，节气门模型利用节气门对空气的节流特性，根据节气门自身的流量特性曲线与节气门前温度、压力和节气门后压力测量空气流量，节气门作为对空气的节流作用，当节气门后、前压比在95%以上，即在非节流区工况下，流过节气门的流体与节气门后前压比呈现非线性关系，此时对于流量的测量同样不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少解决现有技术中对于瞬态工况下的气体流量测量不准确导致三元催化器转化效率低的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的第一方面提出了一种气体混合装置，该气体混合装置包括壳体、第一混合芯、第一测量组件、第二混合芯和第二测量组件，所述壳体上设置有空气进气口、燃气进气口和EGR废气进气口，所述第一混合芯连接在所述壳体内，且所述空气进气口和所述燃气进气口分别与所述第一混合芯连通以在所述第一混合芯内形成混合气体，所述第一测量组件连接在所述第一混合芯上，所述第一测量组件连接在所述第一混合芯上，所述第一测量组件设置成为获取所述混合气体的第一流量提供测量数据，所述第二混合芯连接在所述壳体内，且所述EGR废气进气口和所述第一混合芯分别与所述第二混合芯连通，所述第二测量组件连接在所述EGR废气进气口上，所述第二测量组件设置成为获取所述EGR废气的第二流量提供测量数据。根据本专利技术实施例的气体混合装置，发动机在运行时，除了空气和燃气参与燃烧，还采用了EGR技术，使EGR废气继续参与燃烧过程，以降低NOx的产生，空气和燃气分别通过空气进气口和燃气进气口进入第一混合芯中，并在第一混合芯中充分混合，第一测量组件对混合后的空气和燃气的混合气体进行相关数据的测量以获取第一流量，同时，EGR废气通过EGR废气进气口进入第二混合芯中，第二测量组件对EGR废气进行相关数据的测量以获取第二流量，EGR废气与混合后的空气和燃气再次进行混合，三种气体混合完成后进入发动机歧管进行燃烧，燃烧结束后进入三元催化器中进行转化，通过第一测量组件和第二测量组件可实现对第一流量和第二流量的相关数据的准确瞬态测量，通过对相关数据进行调节以实现对第一流量和第二流量进行调节，能够实现准确的空燃比的控制，提高三元催化器的转化效率，可减少三元催化器中的贵金属的含量同样能够完成相同的转化，降低了成本。另外，根据本专利技术实施例的气体混合装置，还可具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述气体混合装置还包括连接在所述壳体内的喉口体；所述喉口体设置在所述第一混合芯和所述第二混合芯之间，且所述喉口体的直径沿气体的流动方向逐渐减小以改变所述混合气体和所述EGR废气的气体压力。在本专利技术的一些实施例中，所述喉口体包括：减压段，所述减压段连接在所述壳体内，且所述减压段的直径沿气体的流动方向逐渐减小；第一平缓段，所述第一平缓段连接在所述减压段上，且所述第一平缓段处处直径相等。在本专利技术的一些实施例中，所述第一测量组件包括：第一温度测量件，所述第一温度测量件连接在所述壳体上，所述第一温度测量件设置成测量所述混合气体的第一温度；第一压力测量件，所述第一压力测量件连接在所述壳体上，所述第一压力测量件设置成测量所述混合气体的第一压力；所述气体混合装置还包括第二压力测量件，所述第二压力测量件连接在所述第一平缓段上，所述第二压力测量件设置成测量所述混合气体经过所述减压段后的第二压力。在本专利技术的一些实施例中，所述第二混合芯包括导向段，所述导向段与所述第一平缓段之间形成第一通道；其中，所述导向段的直径大于所述第一平缓段的直径，且所述导向段的直径沿气体的流动方向逐渐减小。在本专利技术的一些实施例中，所述第二测量组件包括：第二温度测量件，所述第二温度测量件连接在所述EGR废气进气口处，所述第二温度测量件设置成测量所述EGR废气的第二温度；第三压力测量件，所述第三压力测量件连接在所述EGR废气进气口处，所述第三压力测量件设置成测量所述EGR废气的第三压力；所述第二压力测量件还设置成测量所述EGR废气进入所述第一平缓段后的第四压力。在本专利技术的一些实施例中，所述第二混合芯还包括：第二平缓段，所述第二平缓段连接在所述导向段上，且所述第二平缓段的直径处处相等；扩压段，所述扩压段连接在所述第二平缓段上，且所述扩压段的直径沿气体的流动方向逐渐增大。在本专利技术的一些实施例中，所述第一混合芯与所述壳体之间形成第二通道，所述第二通道与所述燃气进气口相连通，所述第一混合芯上设置有第一喷射口。在本专利技术的一些实施例中，所述气体混合装置还包括喷射管；所述喷射管连接在所述第一混合芯内，且所述喷射管上设置有第二喷射口。本专利技术的第二方面还提供了一种天然气发动机，包括上述任一技术方案中的气体混合装置。本专利技术实施例的发动机与上述任一技术方案中的气体混合装置具有相同的优势，在此不再赘述。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例的气体混合装置的立体结构示意图；图2为图1所示的气体混合装置的内部结构示意图；图3为图1所示的气体混合装置的主视图；图4为图3所示的A-A方向的剖面示意图；图5为图1所示的气体混合装置的俯视图；图6为图5所示的B-B方向的剖面示意图。附图标记：1、壳体；11、燃气进气口；12、EGR废气进气口；2、第一混合芯；21、第一通道；22、第一喷射口；23、喷射管；231、第二喷射口。3、第一测量组件；4、第二测量组件；41、第二温度测量件；42、第三压力测量件；5、第二压力测量件；6、第二混合芯；61、导向段；62、第二平缓段；63、扩压段；...

【技术保护点】
1.一种气体混合装置，其特征在于，包括：/n壳体，所述壳体上设置有空气进气口、燃气进气口和EGR废气进气口；/n第一混合芯，所述第一混合芯连接在所述壳体内，且所述空气进气口和所述燃气进气口分别与所述第一混合芯连通以在所述第一混合芯内形成混合气体；/n第一测量组件，所述第一测量组件连接在所述第一混合芯上，所述第一测量组件设置成为获取所述混合气体的第一流量提供测量数据；/n第二混合芯，所述第二混合芯连接在所述壳体内，且所述EGR废气进气口和所述第一混合芯分别与所述第二混合芯连通；/n第二测量组件，所述第二测量组件连接在所述EGR废气进气口上，所述第二测量组件设置成为获取所述EGR废气的第二流量提供测量数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体混合装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体上设置有空气进气口、燃气进气口和EGR废气进气口；
第一混合芯，所述第一混合芯连接在所述壳体内，且所述空气进气口和所述燃气进气口分别与所述第一混合芯连通以在所述第一混合芯内形成混合气体；
第一测量组件，所述第一测量组件连接在所述第一混合芯上，所述第一测量组件设置成为获取所述混合气体的第一流量提供测量数据；
第二混合芯，所述第二混合芯连接在所述壳体内，且所述EGR废气进气口和所述第一混合芯分别与所述第二混合芯连通；
第二测量组件，所述第二测量组件连接在所述EGR废气进气口上，所述第二测量组件设置成为获取所述EGR废气的第二流量提供测量数据。


2.根据权利要求1所述的气体混合装置，其特征在于，所述气体混合装置还包括连接在所述壳体内的喉口体；
所述喉口体设置在所述第一混合芯和所述第二混合芯之间，且所述喉口体的直径沿气体的流动方向逐渐减小以改变所述混合气体和所述EGR废气的气体压力。


3.根据权利要求2所述的气体混合装置，其特征在于，所述喉口体包括：
减压段，所述减压段连接在所述壳体内，且所述减压段的直径沿气体的流动方向逐渐减小；
第一平缓段，所述第一平缓段连接在所述减压段上，且所述第一平缓段处处直径相等。


4.根据权利要求3所述的气体混合装置，其特征在于，所述第一测量组件包括：
第一温度测量件，所述第一温度测量件连接在所述壳体上，所述第一温度测量件设置成测量所述混合气体的第一温度；
第一压力测量件，所述第一压力测量件连接在所述壳体上，所述第一压力测量件设置成测量所述混合气体的第一压力；
所述气体混合装置还包括第二压力测量件，所述第二压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭旭光，佟德辉，刘振，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37