一种进气旁通系统与气体发动机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种进气旁通系统与一种气体发动机，进气旁通系统包括进气旁通管路与进气旁通阀，进气旁通阀设置于压气机与节气门之间的进气管路内部，进气旁通管路的一端连接于进气旁通阀且另一端连通于压气机前管路，进气旁通阀包括开度调节机构以及沿进气管路轴向延伸的且两端开口的内筒，内筒和进气管路均对应设置有开口。当发动机工况处于低负荷区域时，进气旁通系统的应用可以减小节气门的节流损失，有利于经济性的提高。当发动机在加速阶段时，通过提前关闭进气旁通阀，此时节气门维持在较大开度，降低了加速过程节气门的响应延迟，提高发动机的瞬态响应性。另外，进气旁通阀通过内筒与进气管路的相位配合能够实现阀门开度的灵活调节。

Intake bypass system and gas engine

【技术实现步骤摘要】
一种进气旁通系统与气体发动机
本技术涉及气体发动机
，尤其涉及一种进气旁通系统与一种气体发动机。
技术介绍
随着现代工业的迅猛发展，汽车产业成为促进经济发展的支柱产业，但同时汽车产业也消耗着大量的不可再生能源，汽车污染物的排放也使得环境污染问题越来越严峻。天然气作为新型替代能源，具有资源丰富、均匀的地域分布、燃烧清洁、较低CO2排放等优势。但是，天然气发动机在实际应用过程中存在着一系列的问题。与柴油机相比，点燃式的天然气发动机致命的性能弱点是爆震和进气节流损失。爆震的原因可归结为终燃混合气的快速自燃，是一种点燃式内燃机的不正常燃烧。泵气损失是指，与理论循环相比，发动机的活塞在泵气过程中所造成的功的损失。可见，现有技术存在以下缺陷：(一)天然气发动机的负荷工况主要由节气门控制，通过改变节气门开度调节进入气缸的混合气量来满足不同的负荷要求，随着负荷的降低，节气门开度减小，节气门前后压损增加，泵气损失升高，造成进气节流损失较大，不利于经济性的提高；(二)天然气发动机的瞬态响应性能在一定程度上受限于节气门的响应延迟，不利于发动机瞬态响应性能的优化。因此，如何提高气体发动机的经济性和瞬态响应性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种进气旁通系统与一种气体发动机，用于提高气体发动机的经济性和瞬态响应性。为了达到上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种进气旁通系统，应用于气体发动机，包括进气旁通管路和进气旁通阀，所述进气旁通阀设置于压气机与节气门之间的进气管路内部，所述进气旁通管路的一端连接于所述进气旁通阀且另一端连通于压气机前管路，所述进气旁通阀包括开度调节机构以及沿所述进气管路轴向延伸的且两端开口的内筒，所述内筒的筒壁开设有第一开口，所述进气管路的管壁开设有第二开口，所述第一开口与所述第二开口在沿所述进气管路的轴向位置对应，所述第二开口与所述进气旁通管路连通，所述第一开口的边缘通过密封圈与所述进气管路的管壁抵接，所述开度调节机构包括设置于所述内筒外周的第一传动件以及与所述第一传动件传动连接的第二传动件，所述进气管路的管壁开设有供所述第二传动件伸出管壁的第三开口，外力作用于所述第二传动件伸出管壁的作用端时能够通过所述第一传动件控制所述内筒相对所述进气管路绕轴向转动。优选地，在上述进气旁通系统中，所述第一传动件为套设在所述内筒外周的第一齿轮，所述第二传动件为与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。优选地，在上述进气旁通系统中，所述开度调节机构还包括与所述第二传动件的作用端连接的驱动装置。优选地，在上述进气旁通系统中，所述驱动装置为电机。优选地，在上述进气旁通系统中，所述第一开口为矩形开口。优选地，在上述进气旁通系统中，所述内筒与所述进气管路同轴布置。优选地，在上述进气旁通系统中，所述内筒的外周与所述进气管路的管壁之间设置有轴承。优选地，在上述进气旁通系统中，所述内筒的外周对应所述第三开口沿所述内筒轴向的两侧位置处套设有与所述进气管路的管壁密封接触的所述密封圈，所述内筒的两端外周均套设有与所述进气管路的管壁密封接触的所述密封圈。优选地，在上述进气旁通系统中，所述密封圈为毛毡圈与迷宫装置组合结构。本技术提供的进气旁通系统的工作原理如下：进气旁通系统关闭状态下，压气机后的气体经中冷器冷却后通过节气门控制气量，与燃气混合后进入发动机气缸内。进气旁通系统开启状态下，此时通过进气旁通阀控制旁通气体量，一部分中冷后的气体进入气缸内，另一部分中冷后的气体通过进气旁通管路引入到压气机前管路，从而降低节气门前的进气量，如此可以增加节气门的开度，最终使发动机输出达到需求扭矩值。当发动机工况处于低负荷区域时，进气旁通系统的应用可以减小节气门的节流损失，有利于经济性的提高。当发动机在加速阶段时，通过提前关闭进气旁通阀，此时节气门开始较原始状态维持在较大的开度，降低了加速过程节气门的响应延迟，提高发动机的瞬态响应性。另外，进气旁通阀通过内筒与进气管路的相位配合能够实现阀门开度的灵活调节。本技术还提供了一种包括上述进气旁通系统的气体发动机。该发动机产生的有益效果的推导过程与上述进气旁通系统带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术具体实施例中的进气旁通系统在关闭状态下的工作原理图；图2为本技术具体实施例中的进气旁通系统在开启状态下的工作原理图；图3为本技术具体实施例中的发动机加速过程中节气门开度与发动机负荷关系示意图；图4为本技术具体实施例中的进气旁通阀与进气管路以及进气旁通管路装配状态的剖视图；图5为本技术具体实施例中的进气旁通阀与进气管路以及进气旁通管路装配状态的俯视图；图6为本技术具体实施例中的进气旁通阀与进气管路以及进气旁通管路装配状态的立体图；图7为本技术具体实施例中的进气旁通阀与进气管路以及进气旁通管路装配状态的侧视图；图8为本技术具体实施例中的内筒与进气管路的开口完全重合状态示意图；图9为本技术具体实施例中的内筒与进气管路的开口部分重叠状态示意图；图10为本技术具体实施例中的内筒与进气管路的开口完全错开状态示意图。图1至图10中：1-压气机前管路、2-压气机、3-进气旁通管路、4-中冷器、5-进气管路、6-进气旁通阀、7-节气门、8-发动机、9-流通截面、51-第二开口、52-第三开口、61-内筒、62-第一开口、63-第一齿轮、64-第二齿轮、65-密封圈、66-轴承。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参照图1至图10，本技术提供了一种进气旁通系统，应用于气体发动机，包括进气旁通管路3和进气旁通阀6，进气旁通阀6设置于压气机2与节气门7之间的进气管路5内部，进气旁通管路3的一端连接于进气旁通阀6且另一端连通于压气机前管路1，进气旁通阀6包括开度调节机构以及沿进气管路5轴向延伸的且两端开口的内筒61，内筒61的筒壁开设有第一开口62，进气管路5的管壁开设有第二开口51，第一开口62与第二开口51在沿进气管路5的轴向位置对应，第二开口51与进气旁通管路3连通，第一开口62的边缘通过密封圈65与进气管路5的管壁抵接，开度调节机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种进气旁通系统，应用于气体发动机，其特征在于，包括进气旁通管路(3)和进气旁通阀(6)，所述进气旁通阀(6)设置于压气机(2)与节气门(7)之间的进气管路(5)内部，所述进气旁通管路(3)的一端连接于所述进气旁通阀(6)且另一端连通于压气机前管路(1)，所述进气旁通阀(6)包括开度调节机构以及沿所述进气管路(5)轴向延伸的且两端开口的内筒(61)，所述内筒(61)的筒壁开设有第一开口(62)，所述进气管路(5)的管壁开设有第二开口(51)，所述第一开口(62)与所述第二开口(51)在沿所述进气管路(5)的轴向位置对应，所述第二开口(51)与所述进气旁通管路(3)连通，所述第一开口(62)的边缘通过密封圈(65)与所述进气管路(5)的管壁抵接，所述开度调节机构包括设置于所述内筒(61)外周的第一传动件以及与所述第一传动件传动连接的第二传动件，所述进气管路(5)的管壁开设有供所述第二传动件伸出管壁的第三开口(52)，外力作用于所述第二传动件伸出管壁的作用端时能够通过所述第一传动件控制所述内筒(61)相对所述进气管路(5)绕轴向转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种进气旁通系统，应用于气体发动机，其特征在于，包括进气旁通管路(3)和进气旁通阀(6)，所述进气旁通阀(6)设置于压气机(2)与节气门(7)之间的进气管路(5)内部，所述进气旁通管路(3)的一端连接于所述进气旁通阀(6)且另一端连通于压气机前管路(1)，所述进气旁通阀(6)包括开度调节机构以及沿所述进气管路(5)轴向延伸的且两端开口的内筒(61)，所述内筒(61)的筒壁开设有第一开口(62)，所述进气管路(5)的管壁开设有第二开口(51)，所述第一开口(62)与所述第二开口(51)在沿所述进气管路(5)的轴向位置对应，所述第二开口(51)与所述进气旁通管路(3)连通，所述第一开口(62)的边缘通过密封圈(65)与所述进气管路(5)的管壁抵接，所述开度调节机构包括设置于所述内筒(61)外周的第一传动件以及与所述第一传动件传动连接的第二传动件，所述进气管路(5)的管壁开设有供所述第二传动件伸出管壁的第三开口(52)，外力作用于所述第二传动件伸出管壁的作用端时能够通过所述第一传动件控制所述内筒(61)相对所述进气管路(5)绕轴向转动。


2.根据权利要求1所述的进气旁通系统，其特征在于，所述第一传动件为套设在所述内筒(61)外周的第一齿轮(63)，所述第二传动件为与所述第一齿轮(63)啮合的第二齿轮(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹晓军，王波，李云华，孙丹，李志杰，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37