用于天然气发动机的进气系统技术方案

本发明专利技术涉及用于天然气发动机的进气系统。提供了一种用于发动机的进气系统。导管被配置为将可燃混合物引导至气缸盖。混合单元联接到导管。混合单元包括燃料配给器和第一混合器，燃料配给器被配置为将燃料分配到导管中，第一混合器位于燃料配给器的下游。第一混合器被配置为混合空气和燃料。混合单元还包括废气气体配给器和第二混合器，废气气体配给器被配置为将废气气体分配到导管中，第二混合器位于废气气体配给器的下游。第二混合器被配置为将废气气体与空气和燃料混合以形成可燃混合物。进气节气门被配置为将空气导入混合单元中。节气门被配置为将空气导入混合单元中。节气门被配置为将空气导入混合单元中。

【技术实现步骤摘要】
用于天然气发动机的进气系统


[0001]本专利技术总体上涉及用于天然气发动机的进气系统。

技术介绍

[0002]近年来，天然气已成为一种更常见的燃料来源。当与内燃发动机中使用的其他燃料源相比时，天然气发动机往往产生较少的氮氧化物(NO
x
)和温室气体排放物。由于天然气丰富，天然气发动机往往也更具有成本效益。
[0003]天然气动力交通工具的运行与具有火花点火式内燃发动机(spark
‑
ignited internal combustion engine)的汽油动力交通工具非常相似。天然气动力交通工具的发动机的运行方式与汽油发动机相同。天然气储存在燃料箱或气缸中。燃料系统通过燃料管路(fuel line)从燃料箱输送高压气体，在燃料管路中，压力调节器将压力降低到与发动机燃料喷射系统相适应的水平。最后，燃料被引入到进气歧管或燃烧室中，在进气歧管或燃烧室中燃料与空气混合并且然后被压缩并由火花塞点燃。

技术实现思路

[0004]在一组实施例中，用于发动机的进气系统包括导管，该导管被配置为将可燃混合物引导至气缸盖。混合单元联接到导管。混合单元包括燃料配给器(fuel doser)和第一混合器，燃料配给器被配置为将燃料分配到导管中，第一混合器位于燃料配给器的下游。第一混合器被配置为混合空气和燃料。混合单元还包括废气气体配给器(exhaust gas doser)和第二混合器，废气气体配给器被配置为将废气气体分配到导管中，第二混合器位于废气气体配给器的下游。第二混合器被配置为将废气气体与空气和燃料混合以形成可燃混合物。进气节气门(air intake throttle)被配置为将空气导入混合单元中。
[0005]在一些实施例中，进气系统还包括：燃料路径，其与所述燃料配给器流体连通，所述燃料路径被配置为将所述燃料从燃料系统引导至所述燃料配给器；以及废气气体路径，其与所述废气气体配给器流体连通，所述废气气体路径被配置为将所述废气气体从废气气体再循环系统引导至所述废气气体配给器。
[0006]在一些实施例中，所述燃料配给器包括第一雾化器，所述第一雾化器被配置为将所述燃料分配到所述导管中，并且其中，所述废气气体配给器包括第二雾化器，所述第二雾化器被配置为将所述废气气体分配到所述导管中。
[0007]在一些实施例中，所述燃料配给器位于所述废气气体配给器的上游。
[0008]在一些实施例中，所述燃料配给器位于所述废气气体配给器的下游。
[0009]在一些实施例中，所述燃料包括天然气。
[0010]在另一组实施例中，混合单元位于发动机系统的进气系统内，并与发动机系统的燃料系统和发动机系统的废气气体再循环系统流体连通。混合单元包括导管和位于导管内的燃料配给器。燃料配给器包括第一上游部分、第一下游部分和位于第一上游部分、第一下游部分与导管之间的第一凹进部分。第一凹进部分被配置为从燃料系统接收燃料并将燃料
导入导管中，以将燃料与流经导管的空气混合。混合单元包括废气气体配给器，该废气气体配给器位于导管内和燃料配给器的下游。废气气体配给器包括第二上游部分、第二下游部分和位于第二上游部分、第二下游部分与导管之间的第二凹进部分。第二凹进部分被配置为从废气气体再循环系统接收废气气体，并将废气气体导入导管中，以将废气气体与流经导管的燃料和空气混合。
[0011]在一些实施例中，所述燃料配给器还包括：第一多个开口，其由所述第一上游部分限定并完全延伸穿过所述第一上游部分，使得所述第一凹进部分与所述导管的上游部分流体连通；以及第二多个开口，其由所述第一下游部分限定并完全延伸穿过所述第一下游部分，使得所述第一凹进部分与所述导管的下游部分流体连通。
[0012]在一些实施例中，所述燃料配给器还包括：中央枢纽；以及多个辐条，其与所述燃料配给器的内表面和所述中央枢纽联接并在所述燃料配给器的所述内表面和所述中央枢纽之间延伸。
[0013]在一些实施例中，所述燃料配给器限定多个内部通道，所述多个内部通道由所述多个辐条限定，所述多个内部通道中的每一个与所述多个辐条中对应的一个辐条相关联，所述多个内部通道与所述第一凹进部分流体连通。
[0014]在一些实施例中，所述多个辐条中的每一个限定第三多个开口，所述第三多个开口沿下游方向完全延伸穿过所述多个辐条中的每一个，使得所述多个内部通道中的每一个与所述第三多个开口中的每一个流体连通。
[0015]在一些实施例中，所述中央枢纽限定中空部分，所述中空部分与所述多个内部通道流体连通，并且限定沿下游方向完全延伸穿过所述中央枢纽的多个孔，使得所述中空部分与所述导管流体连通。
[0016]在一些实施例中，混合单元还包括第一混合器，所述第一混合器位于所述燃料配给器的下游，所述第一混合器包括：外部部分；中央枢纽；以及多个翅片，所述多个翅片联接到所述第一混合器的所述外部部分和所述中央枢纽并在所述第一混合器的所述外部部分和所述中央枢纽之间延伸，所述多个翅片被配置为改变流经所述导管的所述燃料和所述空气的流动方向，以使所述燃料和所述空气混合。
[0017]在又一组实施例中，提供了一种发动机系统。进气系统位于空气源和气缸盖之间，该进气系统包括导管和混合单元，导管被配置为将可燃混合物引导至气缸盖，混合单元联接到导管。混合单元包括：燃料配给器，其被配置为将第一材料分配到导管中；废气气体配给器，其被配置为将第二材料分配到导管中；第一混合器，其位于燃料配给器和废气气体配给器之间；以及第二混合器，其位于燃料配给器和废气气体配给器的下游。第二混合器包括第二外部部分和第二中央枢纽(central hub)。进气节气门与空气源连通，进气节气门被配置为将空气导入混合单元中。
[0018]在一些实施例中，发动机系统还包括：第一路径，其与所述燃料配给器流体连通，所述第一路径被配置为将所述第一材料引导至所述燃料配给器；以及第二路径，其与所述废气气体配给器流体连通，所述第二路径被配置为将所述第二材料引导至所述废气气体配给器。
[0019]在一些实施例中，所述燃料配给器包括第一雾化器，所述第一雾化器被配置为将所述第一材料分配到所述导管中，并且其中，所述废气气体配给器包括第二雾化器，所述第
二雾化器被配置为将所述第二材料分配到所述导管中。
[0020]在一些实施例中，所述第一混合器还包括第一外部部分和第一中央枢纽。
[0021]在一些实施例中，所述第一混合器还包括第一多个翅片，所述第一多个翅片联接到所述第一外部部分和所述第一中央枢纽并在所述第一外部部分和所述第一中央枢纽之间延伸。
[0022]在一些实施例中，所述第二混合器还包括第二多个翅片，所述第二多个翅片联接到所述第二外部部分和所述第二中央枢纽并在所述第二外部部分和所述第二中央枢纽之间延伸。
[0023]在一些实施例中，所述第一多个翅片被配置为改变流经所述导管的空气的流动方向和所述第一材料或所述第二材料的流动方向，以使得所述空气与所述第一材料或所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机的进气系统，包括：导管，其被配置为将可燃混合物引导至气缸盖；混合单元，其联接到所述导管，所述混合单元包括：燃料配给器，其被配置为将燃料分配到所述导管中；第一混合器，其位于所述燃料配给器的下游，所述第一混合器被配置为混合空气和所述燃料；废气气体配给器，其被配置为将废气气体分配到所述导管中；第二混合器，其位于所述废气气体配给器的下游，所述第二混合器被配置为将所述废气气体与所述空气和所述燃料混合以形成所述可燃混合物；以及进气节气门，其被配置为将空气导入所述混合单元中。2.根据权利要求1所述的进气系统，还包括：燃料路径，其与所述燃料配给器流体连通，所述燃料路径被配置为将所述燃料从燃料系统引导至所述燃料配给器；以及废气气体路径，其与所述废气气体配给器流体连通，所述废气气体路径被配置为将所述废气气体从废气气体再循环系统引导至所述废气气体配给器。3.根据权利要求1所述的进气系统，其中，所述燃料配给器包括第一雾化器，所述第一雾化器被配置为将所述燃料分配到所述导管中，并且其中，所述废气气体配给器包括第二雾化器，所述第二雾化器被配置为将所述废气气体分配到所述导管中。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的进气系统，其中，所述燃料配给器位于所述废气气体配给器的上游。5.根据权利要求1
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3中任一项所述的进气系统，其中，所述燃料配给器位于所述废气气体配给器的下游。6.根据权利要求1
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3中任一项所述的进气系统，其中，所述燃料包括天然气。7.一种位于发动机系统的进气系统内的混合单元，所述混合单元与所述发动机系统的燃料系统和所述发动机系统的废气气体再循环系统流体连通，所述混合单元包括：导管；燃料配给器，其位于所述导管内，所述燃料配给器包括：第一上游部分；第一下游部分；以及第一凹进部分，其位于所述第一上游部分、所述第一下游部分和所述导管之间，所述第一凹进部分被配置为从所述燃料系统接收燃料并将所述燃料导入所述导管中，以将所述燃料与流经所述导管的空气混合；以及废气气体配给器，其位于所述导管内和所述燃料配给器的下游，所述废气气体配给器包括：第二上游部分；第二下游部分；以及第二凹进部分，其位于所述第二上游部分、所述第二下游部分和所述导管之间，所述第二凹进部分被配置为从所述废气气体再循环系统接收废气气体并将所述废气气体导入所述导管中，以将所述废气气体与流经所述导管的所述燃料和所述空气混合。
8.根据权利要求7所述的混合单元，其中，所述燃料配给器还包括：第一多个开口，其由所述第一上游部分限定并完全延伸穿过所述第一上游部分，使得所述第一凹进部分与所述导管的上游部分流体连通；以及第二多个开口，其由所述第一下游部分限定并完全延伸穿过所述第一下游部分，使得所述第一凹进部分与所述导管的下游部分流体连通。9.根据权利要求8所述的混合单元，其中，所述燃料配给器还包括：中央枢纽；以及多个辐条，其与所述燃料配给器的内表面和所述中央枢纽联接并在所述燃料配给器的所述内表面和所述中央枢纽之间延伸。10.根据权利要求9所述的混合单元，其中，所述燃料配给器限定多个内部通道，所述多个内部通道由所述多个辐条限定，所述多个内部通道中的每一个与所述多个辐条中对应的一个辐条相关联，所述多个内部通道与所述第一凹进部分流体连通。11.根据权利要求10所述的混合单元，其中，所述多个辐条中的每一个限定第三多个开口，所述第三多个开口沿下游方向完全延伸穿过所述多个辐条中的每一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑托什，
申请(专利权)人：康明斯公司，
类型：发明
国别省市：