一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的目的在于提供一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置，气体燃料经管路输送到本装置，先经过燃气喷射阀，执行器通过控制对阀芯的控制实现对阀开闭的控制；通过导向销、压力平衡孔、压力平衡槽和稳压腔能够保证阀开闭的稳定性，增强装置供气和断气的响应性；通过阀内轴向主气槽直接进气和周向补气孔进气的混合进气方式，实现大流量，同时可以避免气流干涉，实现装置供气稳定性；通过燃料扩散管空腔结构，使燃料能分布在整个装置中，实现供气装置供气的连续性和响应性；通过支管斜槽结构，使喷出的气体燃料形成涡流，促进燃料与空气的混合程度，有利于燃烧，提高装置工作性能。

【技术实现步骤摘要】
一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置
本技术涉及的是一种进气装置，具体地说是气体燃料发动机的进气装置。
技术介绍
不断提高的排放标准和日益严峻的能源危机问题对发动机技术提出了新的挑战，以天然气为首的许多气体燃料作为发动机的替代燃料成为了国内外许多科研工作者的研究重点，气体燃料发动机也成为了广泛研究的对象。一整套进气装置，包括从燃气喷射阀到进气歧管再到气缸气阀等诸多部分，燃料和空气流经的每个部分对于气体燃料发动机的性能都具有重要意义。对于气体燃料的喷射，既要要求喷射流量大、喷射效率高，同时还要求喷射稳定、响应性好；而对于气体燃料和空气的流动，需要使气体燃料和空气在进入到气缸之前能够进行充分的混合，以提高燃料燃烧效率节约能源消耗。因此，为了达到以上目的，所以本技术专门设计了一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置。本进气集成系统提升整了个进气装置功能，具有燃料供给响应快、稳定性高、流量大的特点，并且能使燃料在进入到气缸之前与空气进行充分混合，提高燃烧效率。为实现燃料供给的高响应性和燃料与空气的充分混合，许多研究人员在研究了一系列进气系统，这些系统结构虽然为燃气供给提供了一种较好的方法，但同时也存在着一些不足。例如：CN106050479A专利“一种燃气喷射阀及喷射管结构、安装布置方法”中介绍了一种发动机燃气喷射阀及喷管结构，其特点在于在喷管侧壁上开设了许多排喷口，各排喷口交错分布，在一定成程度上增强了燃料与空气的混合，但是气体燃料在从喷口喷出后，在进气道径向方向上的气体浓度会逐渐降低，这也会造成燃料与空气混合不充分。
技术实现思路
本技术的目的在于提供燃料与空气混合程度好、燃烧效率高的一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置。本技术的目的是这样实现的：本技术一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置，其特征是：包括燃气喷射阀、连接气罩、燃料扩散管；所述燃气喷射阀包括阀体、阀座、电磁铁、阀芯组合体，电磁铁安装在阀体上，阀体安装在阀座上，电磁铁、阀体以及阀座之间形成阀空间，电磁铁里缠绕线圈，阀芯组合体位于阀空间里并设置在电磁铁下方，所述的阀芯组合体包括衔铁、弹簧座、底板、阀芯、导向销，衔铁、底板、阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，弹簧座位于衔铁外部并与衔铁之间形成环形槽，电磁铁内部设置环形槽，主复位弹簧的两端分别布置在电磁铁的环形槽和弹簧座的环形槽内，衔铁中心处安装导向销，导向销伸入至电磁铁里，电磁铁里设置辅复位弹簧，辅复位弹簧的两端分别接触电磁铁和导向销，导向销里设置压力平衡孔，底板上设置压力平衡槽，阀芯为中空结构，阀芯下方的阀座上设置中心稳压腔，阀座的外端设置端部稳压腔，压力平衡孔、压力平衡槽、阀芯的中空部分以及中心稳压腔相通并构成内部空间，阀芯上设置密封环带，密封环带形成环腔，阀芯上表面开设轴向主气槽，肋片上开有周向补气孔，并在补气孔处设置导流锥角，阀座上设置出气环带，出气环带位于环腔下方，出气环带下方设置出气孔；所述燃料扩散管包括气管主体，气管主体包括主管和支管，主管为空腔的圆环结构，圆环结构上设置主管连通孔，圆环中部为主管中心孔，支管的前端与主管的圆环结构相通，主管与连接气罩相连并相通，主管中心孔连通空气进气道，主管中心孔后方的支管区域构成燃气混合区，所有支管贴于进气歧管管壁四周分布，支管的内侧开设斜槽；出气孔连通连接气罩。本技术还可以包括：1、主管连接气罩的一端上方为波浪形结构，主管连通孔处为圆台结构。2、支管的末端设置半圆开孔，每个支管上的斜槽为四个，其与进气歧管轴线的夹角分别为30°、30°、45°、60°。3、阀体上设置伸出部分，伸出部分设置进气口，进气口下方的阀体里设置导流腔，进气口、导流腔相通并构成外部空间，外部空间与内部空间相通；燃气经进气口垂直流入导流腔，沿着导流腔流入充满阀体内部的外部空间和内部空间，其中一部分由压力平衡孔流入中心稳压腔内，端部稳压腔与导流腔相连通；燃气喷射阀工作过程中，在线圈未通电时，在主复位弹簧和辅复位弹簧的预紧力作用下，阀芯上的密封环带与阀座的上表面紧密配合，燃气充满燃气喷射阀的阀体内部的外部空间和内部空间；线圈通电后，衔铁受到向上电磁力的作用，阀芯组合体在克服主复位弹簧、辅复位弹簧的预紧力后向上运动，阀芯与阀座表面分离，燃气喷射阀开启，气路开启，燃气由轴向主气槽和周向补气孔的混合进气方式流入，通过环腔，由出气孔垂直流出并进入连接气罩，之后进入燃料扩散管，燃气在主管的圆环结构内扩散，再流入到各个支管中，流入到支管的燃气通过各个斜槽喷入到燃气混合区，与此同时空气从空气进气道经过主管中心孔进入到燃气混合区，在涡流的作用下，燃气与空气混合流入到进气歧管中；线圈断电后，在主复位弹簧和辅复位弹簧的预紧力作用下，衔铁向下运动，阀芯组合体整体向下运动，直至阀芯表面与阀座表面贴合，重新回到初始位置，燃气喷射阀关闭，气路关闭。本技术的优势在于：本技术不但具有燃料喷射稳定性高、流量大的特点，还具有燃料与空气混合程度好、燃烧效率高的优势；通过导向销、压力平衡孔、压力平衡槽和稳压腔能够保证阀开闭的稳定性，增强装置供气和断气的响应性；通过阀内轴向主气槽直接进气和周向补气孔进气的混合进气方式，实现大流量，同时可以避免气流干涉，实现装置供气稳定性；通过燃料扩散管空腔结构，使燃料能分布在整个装置中，实现供气装置供气的连续性和响应性；通过支管斜槽结构，使喷出的气体燃料形成涡流，促进燃料与空气的混合程度，有利于燃烧，提高装置工作性能。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为燃气喷射阀总体示意图；图3为阀芯组合体示意图；图4为燃料扩散管立体图；图5为燃料扩散管正视图；图6为气体燃料的流动图。具体实施方式下面结合附图举例对本技术做更详细地描述：结合图1-6，本技术中的一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置，分为燃气喷射阀1、连接气罩2和燃料扩散管3。燃气喷射阀1主要由电磁铁4、主复位弹簧5、辅复位弹簧6、阀芯组合体7、阀体8和阀座9组成，电磁铁4通过固定螺栓固定在阀体8上，并且中心开有一定深度的直槽，直槽内顶部布置辅复位弹簧6，线圈缠绕在电磁铁4内部的环槽内；在电磁铁下方布置有阀芯组合体7，阀芯组合体7下方为阀座9结构；阀座9与阀体8之间通过螺栓固定连接在一起，二者之间的配合面通过密封胶圈来实现密封。气罩2的作用在于将原来的混合气道分为两个部分，分别流通气体燃料和空气，气罩采用大的圆角结构，避免棱角结构造成的节流损失，增强装置供气能力。气罩2一端与燃气喷射阀1出口紧密连接，另一端则与燃料扩散管3紧密连接，燃料从燃气喷射阀1喷出经气罩2进入扩散管3。燃料扩散管3位于进气歧管内，紧贴进气歧管布置，根据结构特点可分为主管20和支管21，主管20是一个连接气罩2的环形空腔结构，主管中心孔连接着空气进气道；在主管20的另一侧连接着若干支管21，主管20和支管21相互连通。在支管21内侧壁上开设一系列角度不等的斜槽22，斜槽角度采用渐变形式，气体燃料可以通过这一系列的斜槽从各个支管21流入到燃气混合区，并使从支管21喷射到混合区的气体燃料形成涡流，加快燃料与空气的混合；支管末端开有半圆形孔，以防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置，其特征是：包括燃气喷射阀、连接气罩、燃料扩散管；所述燃气喷射阀包括阀体、阀座、电磁铁、阀芯组合体，电磁铁安装在阀体上，阀体安装在阀座上，电磁铁、阀体以及阀座之间形成阀空间，电磁铁里缠绕线圈，阀芯组合体位于阀空间里并设置在电磁铁下方，所述的阀芯组合体包括衔铁、弹簧座、底板、阀芯、导向销，衔铁、底板、阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，弹簧座位于衔铁外部并与衔铁之间形成环形槽，电磁铁内部设置环形槽，主复位弹簧的两端分别布置在电磁铁的环形槽和弹簧座的环形槽内，衔铁中心处安装导向销，导向销伸入至电磁铁里，电磁铁里设置辅复位弹簧，辅复位弹簧的两端分别接触电磁铁和导向销，导向销里设置压力平衡孔，底板上设置压力平衡槽，阀芯为中空结构，阀芯下方的阀座上设置中心稳压腔，阀座的外端设置端部稳压腔，压力平衡孔、压力平衡槽、阀芯的中空部分以及中心稳压腔相通并构成内部空间，阀芯上设置密封环带，密封环带形成环腔，阀芯上表面开设轴向主气槽，肋片上开有周向补气孔，并在补气孔处设置导流锥角，阀座上设置出气环带，出气环带位于环腔下方，出气环带下方设置出气孔；所述燃料扩散管包括气管主体，气管主体包括主管和支管，主管为空腔的圆环结构，圆环结构上设置主管连通孔，圆环中部为主管中心孔，支管的前端与主管的圆环结构相通，主管与连接气罩相连并相通，主管中心孔连通空气进气道，主管中心孔后方的支管区域构成燃气混合区，所有支管贴于进气歧管管壁四周分布，支管的内侧开设斜槽；出气孔连通连接气罩。...

【技术特征摘要】
1.一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置，其特征是：包括燃气喷射阀、连接气罩、燃料扩散管；所述燃气喷射阀包括阀体、阀座、电磁铁、阀芯组合体，电磁铁安装在阀体上，阀体安装在阀座上，电磁铁、阀体以及阀座之间形成阀空间，电磁铁里缠绕线圈，阀芯组合体位于阀空间里并设置在电磁铁下方，所述的阀芯组合体包括衔铁、弹簧座、底板、阀芯、导向销，衔铁、底板、阀芯自上而下布置同时通过紧固螺栓连接在一起，弹簧座位于衔铁外部并与衔铁之间形成环形槽，电磁铁内部设置环形槽，主复位弹簧的两端分别布置在电磁铁的环形槽和弹簧座的环形槽内，衔铁中心处安装导向销，导向销伸入至电磁铁里，电磁铁里设置辅复位弹簧，辅复位弹簧的两端分别接触电磁铁和导向销，导向销里设置压力平衡孔，底板上设置压力平衡槽，阀芯为中空结构，阀芯下方的阀座上设置中心稳压腔，阀座的外端设置端部稳压腔，压力平衡孔、压力平衡槽、阀芯的中空部分以及中心稳压腔相通并构成内部空间，阀芯上设置密封环带，密封环带形成环腔，阀芯上表面开设轴向主气槽，肋片上开有周向补气孔，并在补气孔处设置导流锥角，阀座上设置出气环带，出气环带位于环腔下方，出气环带下方设置出气孔；所述燃料扩散管包括气管主体，气管主体包括主管和支管，主管为空腔的圆环结构，圆环结构上设置主管连通孔，圆环中部为主管中心孔，支管的前端与主管的圆环结构相通，主管与连接气罩相连并相通，主管中心孔连通空气进气道，主管中心孔后方的支管区域构成燃气混合区，所有支管贴于进气歧管管壁四周分布，支管的内侧开设斜槽；出气孔连通连接气罩。2.根据权利要求1所述的一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置，其特征是：主管连接气罩的一端上方为波浪形结构，主管连通孔处为圆台结构。3.根据权利要求1或2所述的一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置，其特征是：支管的末端设置半圆开孔，每个支管上的斜槽为四个，其与进气歧管轴线的夹角分别为30°、30°、45°、60°。4.根据权利要求1或2所述的一种混合进气的集成式环歧管壁面气体燃料喷射混合装置，其特征是：阀体上设置伸出部分，伸出部分设置进气口，进气口下方的阀体里设置导流腔，进气口、导流腔相通并构成外部空间，外部空间与内部空间相通；燃气经进气口垂直流入导流腔，沿着导流腔流入充满阀体内部的外部空间和内部空间，其中一部分由...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋恩哲，范立云，姚崇，杨立平，董全，孙军，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23